Wie man mit lauter alltäglichen Substanzen faszinierende Kristall-Landschaften erzeugen kann

Wer hat noch Platz für ein kleines Labor im Keller? Mit kleiner Chemikaliensammlung, Mikroskop, Rührgerät und der entsprechenden Fototechnik, die auch winzige Flächen abbilden kann? Dann mal los. Der in Chile geborene Physiker Mario Markus, der sich auch schon mit Gedichten zu Wort meldete, erzählt in diesem Buch von einem völlig ungewöhnlichen Hobby.

Aber für einen Mann, der sich zeitlebens mit Selbstorganisation und Chaos in Biologie, Physik und Chemie beschäftigt hat, ist das natürlich kein ungewöhnliches Hobby. Auch wenn sich nicht jeder ehemalige Max-Planck-Forscher so ein Labor zulegen würde. Obwohl …

Man wird ja Forscher an einem Max-Planck-Institut, weil man neugierig ist, weil man fasziniert ist von den Phänomen unserer Welt und weil man Wege sucht, diese Phänomene zu ergründen und zu begreifen. Forscher sind Getriebene. Sie geben sich mit einmal gefundenen Antworten nicht zufrieden und suchen weiter. Und sie werden von den Rätseln, die ihre Kollegen hinterlassen, angeregt, selbst ihr Köpfchen anzustrengen und herauszufinden, wie unsere Welt eigentlich funktioniert.

Aber „funktioniert“ ist schon der falsche Begriff. Er verweist darauf, dass unser Weltverständnis lange Zeit von der Mechanik geprägt war. Seit der frühen Aufklärung versuchten Wissenschaftler, den Kosmos als eine gigantische Maschine, ein Uhrwerk zu begreifen, wo eins ins andere greift, alles seine Ordnung hat und logische Erklärungen für alles gefunden werden können.

Heute wissen wir, dass alles etwas komplizierter ist und die Gesetze, die unsere Welt beschreiben, nicht ganz so einfach und mechanisch sind, wie sie noch bei Newton aufscheinen. Wir wissen mehr über die winzige Welt der Teilchen, ihre Bindungskräfte und die wichtigsten Grundprinzipien der Selbstorganisation. Chemiker haben gelernt, wie komplex die Stoffe sind, die uns umgeben, und wie vielfältig sie miteinander reagieren. Vieles eigentlich wieder ganz simpel, wenn man in Chemie ein bisschen aufgepasst hat und weiß, was Ammoniak, Natrium, Kupfer und alle ihre Verbindungen so anrichten, wenn man sie falsch oder richtig verwendet. Jede Küche ist voller Chemikalien. Auch unser Körper besteht aus welchen. Und mit einigem Aufwand kann man aus den Ausscheidungen durchaus auch auf mögliche Organerkrankungen des Betroffenen schließen.

Aber um Erkrankungen geht es dem 1944 geborenen Wissenschaftler nicht, auch wenn einige Forscher immer wieder versucht haben, aus Kristallisationsbildern eine belastbare ärztliche Diagnose für bestimmte Erkrankungen zu entwickeln. Das schien zwar immer wieder zu gelingen, aber die Krux dabei: Die Ergebnisse waren nie reproduzierbar.

Was mit der Materie selbst zu tun hat: Winzigste Veränderungen in der Konzentration der ausgewählten Stoffe, in der Temperatur oder der Objektträger führten dazu, dass die Forscher immer neue Bilder erhielten. Teilweise spielten solche Kristallisationsbilder auch schon in der Forscherlaufbahn von Mario Markus eine Rolle. Aber eher nicht unter dem medizinischen Aspekt, sondern dem der Kristallisation selbst. Denn natürlich stecken trotzdem Gesetzmäßigkeiten hinter den Bildern, die man bekommt, wenn man bestimmte Stoffe auf kleinen gläsernen Objektträgern (die jeder aus dem Chemieunterricht kennt) kristallisieren lässt.

Was da passiert, kennen die Meisten eher in der 3D-Variante, wenn man etwa Natriumchlorid zu schönen Salzkristallen wachsen lässt.

Die 2D-Variante kennt man eher nicht. Obwohl es derselbe Prozess ist. Nur dass die Stoffe, die trocknen und kristallisieren sollen, möglichst dünn auf einem gläsernen Objektträger aufgebracht werden und das Resultat dann unterm Mikroskop betrachtet werden kann. Oder – wie in diesem Buch – auf zahlreichen schwarz-weißen oder farbigen Fotoreproduktionen. Denn heute gibt es ja auch die nötige (und bezahlbare) Fototechnik, um die bizarren Gebilde festhalten zu können, die da nach einigen Minuten Wartezeit entstanden sind. Die Bilder in diesem Buch sind eine vielfache Vergrößerung dessen, was auf den Plättchen passierte. Denn was wie ein eindrucksvolles Kunstwerk aussieht, ist tatsächlich nur ein 1,2 mal 1,6 Millimeter großer Bildausschnitt.

Die Welt der Kristallisation ist eine winzige Welt. Und welche Strukturen da entstehen, das macht tatsächlich erst das Mikroskop sichtbar. Vor allem aber auch, welche Vielfalt von Strukturen. Denn jede Mischung kristallisiert anders aus, bildet andere, aber trotzdem beeindruckend klare Strukturen. Manches sieht wie Blätter aus, anderes wie beackerte Felder, wie ein kubistisches Gemälde oder eine expressionistische Zeichnung. In manchen Bildern vermeint man Vogelfedern zu erkennen, Gebirgslandschaften oder sogar ganze Wälder, die sich im Wasser spiegeln.

Mario Markus geht auf die natürlich daraus folgende Frage ein: Ist das noch (oder schon) Kunst? Er bezieht sich dabei auf Marcel Duchamp und seine „Objets trouvés“. Das berühmteste ist ja das Pissoir-Becken, das Duchamp einfach mit dem Titel „Fontäne“ in eine Ausstellung stellte. Aber möglicherweise ist das die falsche Richtung, die Markus hier einschlägt. Denn Duchamp machte ja mit seinen „Readmades“ eher sichtbar, wie viel Schönheit auch in den von Menschen gemachten Alltagsgegenständen steckt. Die Grenze zwischen Kunst und Handwerk ist tatsächlich fließend – war sie schon immer. Nur die Kunstwissenschaftler haben immer versucht, künstliche Grenzen einzurichten.

Womit die Kunstwelten der Menschen logischerweise auch wieder der Welt ähneln, in der wir leben – samt fließenden Übergängen, die der Forscher nicht nur erlebt, wenn er das Mischungsverhältnis oder die Zutaten ändert, sondern auch, wenn winzige Unreinheiten oder Temperaturschwankungen genügen, um das kristallisierte Bild auf dem Objektträger zu verändern. Man sieht noch, dass die ausgewählten Stoffe durchaus konsequente Gesetzmäßigkeiten in der Kristallisation zeigen – aber auch, wie wenig genügt, trotzdem immer wieder andere Bilder zu bekommen.

Tatsächlich sind die Formen, die Markus auf seinen Objektträgern fand, nicht zufällig. Sie erinnern auch nicht zufällig an die realen Objekte in unserer Welt. Übrigens ein Themenbereich, der in die Welt der Chaostheorie und der Fraktale entführt. Denn dieselben Organisationsmuster, die auf molekularer Ebene gelten, beeinflussen ja auch das Entstehen der vielen symmetrischen Formen, die unsere Welt ausmachen. Wer nur genau hinschaut, sieht überall, wo Leben ist, Symmetrien. Und diese „spiegeln“ sich eben nicht zufällig im Kleinen. Im Gegenteil: Auf jeder Ebene wirken dieselben Strukturmuster auf ähnliche Weise.

Das Hobby, das sich Mario Markus zugelegt hat, ist also so ein richtiges Wissenschaftler-Hobby, bei dem sich das Rätsel um die zugrundeliegenden Organisationsregeln mit der Faszination der entstehenden Muster mischt. Über 170 der von ihm erzeugten 2D-Kristalle hat Mario Markus dem Buch als Bild beigefügt. Im Textteil erklärt er, wie er es gemacht hat, was man dazu braucht und worauf man bei der Auswahl der Substanzen achten sollte, die man kristallisieren lassen möchte. Und einen recht großen Teil nehmen die Erläuterungen zu den von ihm verwendeten Substanzen ein, von denen die meisten in jedem Haushalt stehen oder im Baumarkt erworben werden können.

Und natürlich lässt er auch die wichtigste Geschichte nicht weg, auch wenn man diese Art Kristallisation in heutigen Wohnungen kaum mehr beobachten kann: die von Eiskristallen an kalten Glasscheiben, wenn draußen richtig Frost ist und drinnen die nötige Luftfeuchte. Und natürlich erzählt er, was diese so schönen Eisblumen mit der Kristallisation von Schneeflocken zu tun haben. Womit man mit einem Schritt schon draußen ist in der Vielfalt unserer Welt, in der sich die Stoffe fortwährend neu organisieren und dabei faszinierenden Organisationsmustern unterliegen, die in ihrer Art allesamt logisch und sogar berechenbar sind, wenn man nur den nötigen Riesencomputer hat. Aber Markus erzählt auch am Beispiel des Wetters, wie schon allein die Schaffung eines dafür notwendigen Messstellen-Netzes die Menschheit völlig überfordern würde. Winzigste Änderungen auf lokaler Ebene können das große Ganze beeinflussen und verändern. Nie bekommen wir dasselbe Wetter und Meteorologen müssen sich auslachen lassen, weil sie weiter als vier Tage nicht vorhersagen können, was sich da zusammenbraut.

Das Buch ist also auch eine schöne bildhafte Einführung in die zumindest sichtbar werdenden Gesetzmäßigkeiten unserer Welt, die uns oft so chaotisch vorkommt. Es ist auch ein Buch zum Wieder-bescheiden-Sein: Wir besitzen keinen Laplaceschen Dämon, der alles vorhersagen kann. Und wir sind selbst auch nicht in der Lage, alles bis zur letzten Konsequenz durchzurechnen. Wir leben in einer Welt, deren Komplexität uns weit übersteigt, die wir auch nie wirklich beherrschen werden. Und – das ist dann für die Aufmerksamen, die in Chemie und in Biologie aufgepasst haben: Wir sind selbst das Ergebnis dieser Komplexität, das Produkt einer scheinbar chaotischen Entwicklung, die aber auf atomarer und molekularer Ebene schon Organisationsgesetzen unterliegt, die geradezu zur Selbstorganisation drängen.

Was man dann bei Richard Dawkins schön nachlesen kann, der ja die Leute, die immer noch an den großen Uhrmacher glauben, mit dem „egoistischen Gen“ erschreckte, das gar nicht egoistisch ist, sondern regelrecht getrieben von den Prozessen der Selbstorganisation, die sich immerfort in immer neuen komplexen und sehr symmetrischen Lebewesen vererbt.

Bleibt noch die unbeantwortete Frage: Ist das Kunst? Sind das Ready Mades? Es ist ungefähr das, was begabte Fotografen machen, die in der Lage sind, Bildkonstellationen zu erkennen, die durch ihre Ästhetik unverwechselbar und eindrucksvoll sind. Dass der Mensch Kunst macht, hat nämlich ursprünglich mit der Fähigkeit zu tun, in der Welt auch Schönheit zu erkennen, beeindruckende Muster und Symmetrien. Genau das passiert hier unterm Mikroskop. Und wer schon immer so ein kleines Labor haben wollte, hat jetzt einen guten Grund dafür, sich eins zuzulegen.

Mario Markus Bildkraft der Substanzen, Arnshaugk Verlag, Neustadt an der Orla 2017, 22 Euro.

In eigener Sache: Lokaler Journalismus in Leipzig sucht Unterstützer

ChemieKristallisation
Print Friendly, PDF & Email
 


Schneller informiert mit dem L-IZ-Melder
Weitere Nachrichten:Bewegungsmelder | Wortmelder | Rückmelder | Sport | Polizei | Verkehr


Weitere aktuelle Nachrichten auf L-IZ.de

Ohne strenge Schutzauflagen wird ein Hochfahren des öffentlichen Lebens in Deutschland nicht zu machen sein
Lieber Abstand halten -auch am Cospudener See. Foto: L-IZ.de

Foto: L-IZ.de

Für alle LeserDer Umgang mit der Covid-19-Pandemie hat auch in Deutschland einige negative Seiten der Globalisierung offengelegt. So die durchaus beängstigende Tatsache, dass die Produktion wichtiger medizinischer Güter wie Schutzkleidung und Schutzmasken seit Jahren ausgelagert wurden nach Asien. Dabei ist gerade bei der Bewältigung einer Epidemie nationale Handlungsfähigkeit überlebenswichtig. Forscher der Leopoldina haben jetzt ihre zweite Einschätzung zu den Maßnahmen in Deutschland geschrieben.
Blinder Fleck: Solo-Selbstständige fallen bei Bund und Freistaat einfach durchs Raster
Wie lange reicht das noch? Foto: Ralf Julke

Foto: Ralf Julke

Für alle LeserDie Corona-Krise zeigt nicht nur, welche Berufsgruppen tatsächlich systemrelevant und nicht ersetzlich sind. Sie zeigt auch, wer sofort in Nöte gerät, wenn alle öffentlichen Veranstaltungen abgesagt werden. Und wie unfähig heutige Politiker inzwischen sind, all jene Selbstständigen überhaupt mitzudenken, die das ganze Risiko der Selbstvermarktung tragen und in den vergangen Jahrzehnten erlebt haben, wie ihre Arbeit immer mehr prekarisiert wurde. Das thematisieren jetzt ein Offener Brief an Leipzigs OBM und eine Forderung der Gewerkschaft ver.di.
Auszüge aus Francis Neniks „Tagebuch eines Hilflosen“ #26
Wer Epidemien verhindern möchte, forscht vorsorgend. Grafik: L-IZ

Grafik: L-IZ

Für alle LeserUnd weiter geht's in der großen Ironie namens Geschichte, die wir gerade unsere Gegenwart nennen ... Die Trump-Regierung hat zwei Monate vor Ausbruch des Coronavirus heimlich, still und leise ein USAID-Hilfsprogramm zur Pandemiebekämpfung beendet. Das Programm war 2009 als Reaktion auf Ausbreitung der Vogelgrippe entstanden und trug den Titel „predict“ („vorhersagen“).
Zahl der privaten Pkw in Leipzig auch 2019 weiter gestiegen
Privatbesitz an Pkw in Leipzig 2019. Grafik: Stadt Leipzig

Grafik: Stadt Leipzig

Für alle LeserZurzeit sind zwar Straßenbahnen und Busse in Leipzig relativ leer. Fast hat man schon wieder vergessen, wie vollgestopft sie noch vor vier Wochen im Berufsverkehr waren. Und das trotz stagnierender Fahrgastzahlen. Dass Leipzig die Stärkung seines ÖPNV über Jahre viel zu sehr vertrödelt hat, macht noch eine andere Zahl sichtbar, die das Amt für Statistik und Wahlen am 1. April veröffentlicht hat.
Leckerland ist abgebrannt: Warum unsere Esskultur keine Kultur mehr ist und Großkonzerne alles nur noch schlimmer machen
Manfred Kriener: Leckerland ist abgebrannt. Foto: Ralf Julke

Foto: Ralf Julke

Für alle LeserGanz so schlimm, wie es der Titel suggeriert, ist es nicht. Wir müssen nicht verhungern. Auch wenn das Buch pünktlich zum Ausbruch der Covid-19-Epidemie auch in Deutschland erschien. Geschrieben von einem, den das Thema als freien Journalisten seit Jahrzehnten umtreibt. Und zwar in der ganzen Breite: Klima, Essen, Trinken, Umwelt. So langsam spricht es sich auch an deutschen Mittagstischen herum, dass unser Essen eine Katastrophe ist. Auch für die Welt.
Leipzigs Umweltdezernat legt Umsetzungsbericht zum Klimaschutzprogramm vor, Stand 2016
Entwicklung der Treibhausgas-Emissionen in Leipzig. Grafik: Stadt Leipzig

Grafik: Stadt Leipzig

Für alle LeserNicht nur die vielen Aktionsgruppen von Fridays for Future befürchten, dass die Anstrengungen, endlich etwas gegen die Klimaerwärmung zu tun, in Zeiten der Corona-Krise einfach vergessen werden. Gerade hatte man ja so viel Aufmerksamkeit geschaffen, dass Regierungen sich wenigstens zum üblichen theatralischen Handeln gezwungen sahen. Aber die Wirklichkeit – auch in Leipzig – sieht nach wie vor so aus, dass es nur in Millimeterschritten vorangeht. Auch im Energie- und Klimaschutzprogramm der Stadt Leipzig.
Die Johannes-Passion gibt es am Karfreitag als Live-Stream direkt aus der Thomaskirche
Blick zum Altar der Thomaskirche. Foto: Ralf Julke

Foto: Ralf Julke

Für alle LeserOstern ohne Besuch der Kirche ist für viele Familien kaum denkbar. Aber schon in den vergangenen Tagen erlebten viele Menschen, wie die Kirchen umdachten und Gottesdienste per Live-Stream anboten. Und die Corona-Pandemie zwingt jetzt auch die Thomaskirche und das Bachfest zum umdenken. Eine öffentlich besuchte Bach-Passion ist derzeit unmöglich. Was tun? Auch die Passionsmusik gibt es in diesem Jahr am Karfreitag im Internet.
In der Holbeinstraße 58 wird ab Herbst endlich eine Kindertagesstätte für 200 Kinder entstehen
Der Garagenkomplex in der Holbeinstraße. Foto: Ralf Julke

Foto: Ralf Julke

Für alle LeserMan kann ja die Schnecke auf der Klinke des Neuen Rathauses bewundern. Sie kommt langsam voran. Aber sie kommt voran. 2014 war das, als erstmals auf Vorschlag der Grünen über einen neuen Kita-Standort in der Holbeinstraße 58 in Schleußig diskutiert wurde. Jetzt endlich hat die Schnecke die ersten Runden hinter sich gebracht und das Dezernat Jugend, Soziales, Gesundheit und Schule meldet: „In der Holbeinstraße 58 in Leipzig-Schleußig soll eine neue Kindertageseinrichtung mit 200 Plätzen entstehen.“
Biberzählung im Landkreis Leipzig: Zwischen 200 und 300 Elbebiber leben an Mulde und Weißer Elster
Der Elbebiber fühlt sich an der Mulde wohl. Im Landkreis Leipzig haben sich zwischen 200 und 300 Nager angesiedelt. Foto: Sven Möhring, Untere Naturschutzbehörde Landkreis Leipzig

Foto: Sven Möhring, Untere Naturschutzbehörde Landkreis Leipzig

Für alle LeserAuch in Leipzig wurden ihre Spuren mittlerweile gesichtet – am Elsterbecken zum Beispiel und an der Paußnitz. Im Landkreis Leipzig werden die emsigen Wasserburgenbauer seit einigen Jahren systematisch gezählt. Zwischen 200 und 300 Elbebiber leben im Landkreis Leipzig. Diese Einschätzung basiert auf einer Zählung, die von ehrenamtlichen Naturschutzhelfern und -helferinnen im vergangenen Winter vorgenommen wurde.
Very British: Eine herzhafte Liebeserklärung an die hierzulande kaum bekannte englische Küche
Carola Ruff: Very british. Foto: Ralf Julke

Foto: Ralf Julke

Für alle LeserEigentlich wäre ja derzeit die große Medienberichterstattung darüber fällig, wie der britische Premier Boris Johnson es nun schaffen will, Großbritannien aus der EU zu führen. Denn bis auf die feste Absicht auszutreten, liegt ja bislang immer noch kein einziger Umsetzungsvorschlag vor. Aber nun hat der Bursche selbst eine Corona-Infektion. Und ein kleines Büchlein macht jetzt – so völlig gegen den Trend – neugierig auf die so gern belächelte englische Küche.
Gastkommentar von Christian Wolff: Krise und Angst – Wir müssen aufpassen
Was ist das Wesentliche? Foto: L-IZ.de

Foto: L-IZ.de

Für alle LeserWir müssen aufpassen. Nicht nur, um einer möglichen Infektion durch das Coronavirus im wahrsten Sinne des Wortes aus dem Weg zu gehen. Wir müssen vor allem aufpassen, dass wir in dieser Krise Haltung bewahren. Als einzelne Bürger, als Gesellschaft, als Demokraten. Denn in krisenhaften Zeiten gehen die Maßstäbe schnell verloren. Vor allem dann, wenn sich Krise und Angst paaren und zu einem in uns wild wuchernden Gestrüpp zusammenwachsen.
Heiko Rosenthal: „Optimistisch, dass es noch in diesem Jahr Sport vor vollen Rängen gibt.“
Sportbürgermeister Heiko Rosenthal ist optimistisch, dass es bald wieder mit Sportveranstaltungen weitergehen kann. Foto: Jan Kaefer (Archiv)

Foto: Jan Kaefer (Archiv)

Für alle LeserIn der zweiten Auflage des großen Lokruf-Wunschkonzerts am Freitagabend haben die beiden Fanradio-Moderatoren Marko Hofmann und Thomas Franzky unter anderem ein Interview mit Heiko Rosenthal über den Äther geschickt. Die L-IZ hat es aufgeschrieben. Lesen Sie also hier, wie es Leipzigs Bürgermeister für Umwelt, Ordnung und Sport in der Corona-Krise ergeht, wie die Stadt den aktuell arg angeschlagenen Sportvereinen helfen kann und wie Rosenthal über Geisterspiele denkt.
Häusliche Gewalt: In Leipzig ein Problem, nicht erst durch Corona
Fast ausschließlich weibliche Gewaltopfer suchen Unterstützung. Symbolfoto: Pixabay/Counselling

Symbolfoto: Pixabay/Counselling

Für alle LeserIn Leipzig ist der Beratungsbedarf bei häuslicher Gewalt bisher nicht angestiegen. Er war schon vorher hoch und das Personal knapp. Lynn Huber ist seit 2006 Mitarbeiterin in der Koordinierungs- und Interventionsstelle gegen häusliche Gewalt und Stalking und im Vorstand des Vereins Frauen für Frauen e.V. Wann die Fälle häuslicher Gewalt in Leipzig zuletzt am höchsten waren, wie man Hilfe bekommt und was zu häuslicher Gewalt führt, erklärt sie im Interview.
Freitag, der 3. April 2020: Anstieg der neuen Coronafälle in Sachsen seit Tagen unter zehn Prozent
Auch das Leipziger Uniklinikum behandelt Coronafälle. Foto: L-IZ.de

Foto: L-IZ.de

Für alle LeserAnders als in der Vorwoche, als sich binnen eines Tages die Zahl der mit dem Coronavirus infizierten Menschen in Sachsen teilweise um 18 Prozent erhöhte, liegt der Anstieg in dieser Woche seit Tagen bei unter zehn Prozent. Es gibt aber dramatische Situationen – beispielsweise in einem Altenpflegeheim im Erzgebirge, in dem 77 Personen infiziert sind. Die L-IZ fasst zusammen, was am Freitag, den 3. April 2020, in Leipzig und Sachsen wichtig war.
Corona-Krise: 725 Millionen Euro Soforteinsatz, 6 Milliarden Euro neue Schulden bis 2022
Auch Sachsen kommt nicht ohne Schuldenaufnahme durch die Corona-Krise. Foto: Ralf Julke

Foto: Ralf Julke

Für alle LeserIn der vergangenen Woche wurde noch emsig diskutiert, auch wenn sich schon abzeichnete, dass auch Sachsen nicht umhinkommen würde, sich aufgrund der Corona-Pandemie neu zu verschulden. Am Freitag, 3. April, gab die Staatsregierung nun bekannt, dass genau das passieren wird und dass bis 2022 wohl eine Neuverschuldung von 6 Milliarden Euro notwendig sein wird. Die Schuldenbremse ist damit bis auf Weiteres ausgesetzt.