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Erdatmosphäre schwingt glockenartig – und bestätigt damit eine 200 Jahre alte Theorie

Laplace-Theorie konnte bestätigt werden. Forscher haben herausgefunden, dass die Erdatmosphäre glockenartig schwingt.
Laplace-Theorie konnte bestätigt werden. Forscher haben herausgefunden, dass die Erdatmosphäre glockenartig schwingt.
Foto: iStock.com/buradaki
Der berühmte Mathematiker Pierre-Simon Laplace wusste es schon vor 200 Jahren: Die Erdatmosphäre schwingt wie eine Glocke. Doch erst jetzt konnten Forscher diese Theorie bestätigen.

Eine Langzeitstudie bestätigte jüngst, was der berühmte Mathematiker Pierre-Simon Laplace schon vor 200 Jahren vorausgesagt hat. Der Luftraum der Erde schwingt wie eine Glocke. Japanische Forscher haben für den Beweis einen 38 Jahre alten Datensatz ausgewertet. So konnten sie die Theorie zur Erdatmosphäre schließlich bestätigen.

"Wie eine Glocke" – die Erdatmosphäre schwingt

Dass die Erdatmosphäre von unzähligen Zyklen und Schwingungen geprägt ist, ist Forschern bereits bekannt. Diese entstehen zum Beispiel beim Wechsel von Tag auf Nacht, durch Wetterbedingungen oder auch den Takt der Gezeiten. Wetterschwingungen erzeugen beispielsweise kurze Wellen. Weltumspannende Wellen können sogar Frequenzen von mehreren Tagen sowie Wellenlängen von Tausenden von Kilometern aufweisen. Das sind die zwei Extreme, die bereits gewinnbringenden Untersuchungen unterlegen haben. Doch die mittellangen Wellen, die unter anderem durch den Wechsel von Tag und Nacht erzeugt werden, warfen noch Fragen auf.

Für diesen Bereich sagte der französische Mathematiker Simon Laplace vor etwa 200 Jahren interessante Resonanzeffekte hervor. Er vermutete, dass die zyklischen Schwingungen in der Atmosphäre überlagert sind und in regelmäßigen Oszillationen und Resonanzschwingungen vorkommen. Dieser Regelmäßigkeit gingen Forscher der japanischen Universität Kyoto und der US-amerikanischen Universität in Hawaii auf den Grund, so Scinexx, und stellten fest: „Auf dem Hintergrundspektrum tritt eine erstaunliche Zahl von klar erkennbaren isolierten Peaks hervor.“

Laplace-Theorie bestätigt

Die Knotenpunkte würden wiederrum ein erstaunlich regelmäßiges Gitter bilden. Die Muster zeigen außerdem, dass es eine systematische Verteilung der Frequenzen gibt. Man solle sich das Ganze wie Schwingungen in einer Glocke vorstellen. Neben dem Grundton werden weitere Resonanzschwingungen erzeugt, die dann höhere Töne abgeben: „Das Auftreten so vieler Modi in den Messdaten belegt, dass die Atmosphäre tatsächlich wie eine Glocke schwingt“.

Die Ergebnisse bestätigen somit die alten Theorien des Pioniers Laplace. Doch die Forschung der Wissenschaftler aus den USA und Japan eröffnen sich auch neue Möglichkeiten der Untersuchung unserer Erdatmosphäre. Falls du dich schon einmal gefragt hast, ob uns in der Atmosphäre die Luft zum Atmen ausgehen könnte, findest du hier die Antwort. Die Ozonschicht der Erdatmosphäre hat ein Loch, das sich allmählich zu schließen scheint. Trotzdem ist das Ozonloch weiterhin gefährlich für uns.

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