15 Dinge, die die Welt veränderten - wissenschaft.de
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15 Dinge, die die Welt veränderten

Menschen und Mächte, die Erfindungen zum Erfolg verhalfen. Wie es zu den technischen Meilensteinen kam, die bei der bdw-Expertenumfrage auf den ersten 15 Plätzen gelandet sind, beschreiben die Technikhistorikerin Swantje Middeldorff und der Wissenschaftsjournalist Daniel Münter.

15 Vor gut 100 Jahren konnte sich kaum jemand vorstellen, daß Signale oder sogar Sprache auch drahtlos übertragen werden könnten. Nicht so der Italiener Guglielmo Marconi: Im Jahr 1895 hatte er nahe seiner Heimatstadt Verona mit Versuchen zur drahtlosen Telegrafie begonnen. Ein Sender mit einem Funkeninduktor, der elektromagnetische Schwingungen erzeugt, und ein Empfänger mit einem Glasröhrchen mit Metall-Feilspänen, das mit einer Batterie und einem elektrischen Läutwerk in Reihe geschaltet war – das war die einfache Anordnung, die er 1897 in England zum Patent anmeldete. Zwei Jahre später überbrückte Marconi den Ärmelkanal mit einem Funksignal, 1901 den Atlantik. Die neue Technik wurde schnell genutzt, um mit Schiffen Kontakt zu halten, und Marconi verstand daraus Profit zu schlagen: Er hielt bei der Herstellung der Funkgeräte ein Monopol und verlieh die Geräte an Schiffseigner – exklusiv mit Personal. Die drahtlose Informationsübertragung entwickelte sich rasant. Heute sind Funksignale allgegenwärtig: Handys und Satellitentelefone, Fernbedienungen und Taschenradios sind selbstverständlich. Bald wird es auch in den Büros keinen Kabelsalat mehr geben: Computer, Tastatur und Drucker werden sich mit Infrarotfunk verständigen.

14 Als 1910 die Stimme des Tenors Enrico Caruso erstmals aus einem Rundfunkempfänger schallte, kam das einer Sensation gleich. Dies war durch die Entwicklungsarbeit vieler Physiker und Ingenieure möglich geworden. Deshalb läßt sich der Ruhm für die Erfindung des Radios nur schwer einem einzelnen zusprechen: Der österreichische Physiker Robert von Lieben entwickelte eine elektronische Röhre, die für die Verstärkung von Sprechströmen verwendet wurde. Der dänische Physiker Valdemar Poulsen konnte mit Hilfe seiner Löschfunken-Sendeanlage ungedämpfte Schwingungen aussenden, die für die Übertragung von Sprache und Musik erforderlich waren. Anfang der zwanziger Jahren war die technische Anordnung so einfach geworden, daß überall Bastlerclubs entstanden, die sich ihre eigenen Radioempfänger bauten. Die ersten Musiksendungen kamen ab 1921 über den Äther. 1923 erteilte die Deutsche Reichspost die Konzession für die erste regelmäßige Rundfunksendung. Seit 1924 wurden in allen größeren deutschen Städten Sendeanstalten eingerichtet. Im Dritten Reich wurde das Radio zum wichtigsten Propagandainstrument. Beim „Krieg im Äther“ half es allerdings auch den Alliierten und den emigrierten deutschen Opposi-tionellen bei ihrem Kampf gegen Hitler-Deutschland. In den vergangenen Jahrzehnten hat sich der Rundfunk weiter ausgebreitet. So gibt es in Deutschland neben 54 öffentlich-rechtlichen inzwischen 211 private Programme.

13 Der Franzose Antoine Pixii und der Brite William Ritchie teilen sich die Ehre, im Jahre 1832 unabhängig voneinander den ersten Generator gebaut zu haben. Er war zunächst nur ein typisches Produkt des physikalischen Kabinetts des 19. Jahrhunderts. Viele Physiker versuchten zu der Zeit, Naturgesetze im Experiment zu bestätigen und das mit Apparaturen zu demonstrieren. Mit dem Generator verdeutlichten Pixii und Ritchie das Prinzip elektromagnetischer Induktion, das der britische Physiker Michael Faraday ein Jahr zuvor entdeckt hatte: Mechanische Energie wird über einen rotierenden Magneten in elektrische Energie verwandelt. Diese technische Erzeugung von Elektrizität eröffnete neue Perspektiven für deren industrielle Nutzung. Dafür waren allerdings noch einige Verbesserungen notwendig. Der Amerikaner Joseph Saxton und der Engländer Edward Clarke wählten eine geschicktere Anordnung der Magnete und eine leichtere Bauweise, so daß ihre Apparate auch für die Erzeugung größerer Strommengen anwendbar waren. Elektrische Telegrafie, Galvanisieranstalten und Beleuchtungsanlagen waren bald ohne Generatoren nicht mehr denkbar.

Thomas Alva Edison – Der Rastlose Sein erstes Patent – einen elektrischen Stimmenzähler – meldete Thomas Alva Edison im Alter von 21 Jahren an. Am Ende seines Lebens hielt er mehr als 1000 Patente. Betonmischungen gehörten ebenso dazu wie Kunststoffe und schließlich auch die ersten Apparate, die bewegliche Bilder erzeugten. 1876 richtete er in Menlo Park die erste Erfinderfabrik der Welt ein.

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12 „Da aber das Erscheinungsgebiet des Elektromagnetismus ein noch ganz neues ist, so läßt sich der Effekt einer solchen Maschine weder vorausbestimmen noch berechnen.“ So äußerte sich im Jahre 1837 Moritz Hermann Jacobi zum Problem einer elektromagnetischen Antriebsmaschine. Seit Beginn des Jahrzehnts hatten sich verschiedene Physiker dem neuen Phänomen des Elektromagnetismus gewidmet. Sie verfolgten die Idee, die Bewegung, die durch wechselnde Anziehung und Abstoßung eines Elektromagneten in einem Magnetfeld entsteht, als Antrieb zu nutzen. Jacobi war der erste, der ernsthaft an eine praktisch nutzbare Ausführung dachte. Zar Nikolaus I., der Jacobi seit 1837 unterstützte, war begeistert von der neuen Technik und wünschte die schnelle Anwendung eines solchen Motors für die Schiffahrt – unabhängig von den Kosten. Bereits 1838 gelang Jacobi ein spektakulärer Erfolg: Ein Boot fuhr, angetrieben von einem Elektromotor, mit einer Geschwindigkeit von 3,5 Kilometer pro Stunde für mehrere Stunden auf der Newa in Sankt Petersburg. Die frühen Elektromotoren hatten jedoch alle ein Problem: die immensen Kosten der Batterien. Erst die Entdeckung der generellen Umkehrbarkeit von elektromagnetischer und magneto-elektrischer Arbeit schaffte dann die Voraussetzung für die Konstruktion wirtschaftlich arbeitender Motoren.

11 „Neues, noch nie Dagewesenes bahnt sich an. Das Fernsehen!“ jubelte die Berliner Zeitung im September 1928 und versprach die baldige Sendung nicht nur von Tönen, sondern auch von Bildern in jeden Haushalt. Die ersten Apparate arbeiteten mit Spirallochscheiben, die der Berliner Paul Nipkow entwickelt hatte. Übertragen wurden einfache Schattenbilder, die stark flimmerten. Der Russe Wladimir Zworykin arbeitete erstmals an der elektronischen Bildübertragung. Er verwendete eine Braunsche Röhre, um Licht in Spannungssignale umzuwandeln und so Bilder aufzunehmen. Die Idee, diese Röhre auch bei der Wiedergabe der Bilder zu verwenden, hatte schließlich 1930 der Deutsche Manfred von Ardenne. Diese Technik setzte sich schnell durch und machte 1933 auf der Funkausstellung in Berlin Furore. 1936 bewahrheitete sich die Voraussage der Berliner Zeitung: Die Olympischen Spiele in Berlin wurden zum ersten medialen Großereignis, das nicht nur über den Rundfunk, sondern auch in 25 öffentliche Fernsehstuben übertragen wurde. Mit dem Wirtschaftswunder der späten fünfziger Jahre entwickelte sich das Fernsehen zum wichtigsten Massenmedium. Nach Farb-, Kabel- und Satellitenfernsehen steht zur Jahrtausendwende die nächste Wandlung in Haus: die Verschmelzung von Fernsehen, Computer und Internet.

10 Als der Amerikaner Alexander Graham Bell 1876 sein Telefon-Patent der Western Union Telegraph Company für 100 000 Dollar zum Kauf anbot, lehnte die mit den Worten ab: „Was soll eine Gesellschaft mit einem solchen Spielzeug anfangen?“ Nur wenige Jahre später machte dieselbe Gesellschaft Bell ein Angebot – über nunmehr 25 Millionen Dollar. Doch diesmal wollte Bell nicht. Er hatte bereits 1877 die Bell Telephone Company gegründet, um seine Erfindung zu vermarkten. Schon lange vorher hatte es Versuche gegeben, Sprache elektrisch zu übertragen. Doch erst Bell, dem genialen Erfinder und vorausschauenden Unternehmer, war es gelungen: In einem Mikrofon wandelte er den Sprachschall durch eine schwingende Membran in pulsierende Spannung um. Diese Spannungspulse setzten im Empfänger wiederum eine Membran in Schwingung. Sprache war übertragen. Kaum eine Erfindung des 19. Jahrhunderts hat sich so schnell durchgesetzt wie die Telefonie. Bereits in den ersten drei Jahren verkaufte die Bell Telephone Company über 50 000 Apparate. Die Telefonie entwickelte sich zu einem der wichtigsten Industriezweige der USA. Bell würde dennoch staunen, könnte er die Telefonie am Ende des 20. Jahrhunderts sehen: Bildtelefone machen den Gesprächspartner sichtbar, und scheckkartengroße Handys passen in die Hosentasche.

9 Das Dorf Menlo Park in New Jersey erstrahlte bereits 1881 im Licht von mehr als 400 Glühlampen, während die Straßen der nahen Großstadt New York noch von Gaslicht erhellt wurden. Menlo Park war Sitz des ersten industriellen Forschungslabors von Amerika, eingerichtet von Thomas Alva Edison. Edison war schon als erfolgreicher Erfinder bekannt, als er sich dem elektrischen Licht zuwandte. Er wollte einen billigen, langlebigen Beleuchtungskörper, der sich unabhängig vom gesamten System einzeln an- und ausschalten und in seiner Helligkeit regulieren ließ. Dafür erschien ihm Glühlicht geeigneter als Bogenlicht, das seit einigen Jahrzehnten viele öffentliche Gebäude beleuchtete. Ab 1878 experimentierte Edison mit Glühfäden aus unterschiedlichen Materialien und fand schließlich die Glühlampe mit Kohlefäden, die fast 200 Stunden leuchtete. Er konzipierte außerdem passend dazu das gesamte Beleuchtungssystem vom Kraftwerk bis zum Schalter. Die Glühlampe ist immer noch ein Verkaufsschlager – trotz einiger prinzipieller Nachteile wie der geringen Effizienz bei der Umwandlung von Strom in Licht. Schätzungsweise 50 Milliarden Glühlampen in 2500 verschiedenen Ausführungen sind auf der ganzen Welt installiert, und jährlich müssen 13 Milliarden von ihnen ausgewechselt werden.

8 Die Pariser Weltausstellung von 1867 war Ort eines lautstarken Vergleichs: Der mit knallenden Explosionen ratternde Zweitakt-Gasverbrennungsmotor des Deutschen Nikolaus August Otto trat gegen das ältere Modell des Franzosen Étienne Lenoir an. Der Otto-Motor trug den Sieg davon, denn er verbrannte „nur“ 800 Liter Gas pro Pferdestärke und Stunde und schlug damit den Lenoirschen Motor um Längen. Auch Otto war nicht als erster auf das Prinzip seiner Erfindung gekommen, sondern hatte es nur optimiert. In den Jahren nach der Weltausstellung widmete er sich der Weiterentwicklung seines Motors. Er sollte ruhiger und leiser laufen. Die Lösung war das Viertakt-Verfahren: Ein Gas-Luft-Gemisch wird in den Kolben eingesaugt und dann verdichtet. Nur in jedem vierten Takt explodiert der Brennstoff. Hintereinander laufen vier Arbeitsvorgänge im Zylinder ab: Ansaugen, Verdichten, Zünden, Ausstoßen. Otto gelang es 1876, nach diesem Prinzip einen Motor zu bauen, der wesentlich kräftiger, aber auch deutlich leiser lief als seine Vorgänger. Der Motor leistete zwei Pferdestärken und lief mit 180 Umdrehungen in der Minute. „Silent Otto“ nannten die Amerikaner den Motor, der Jahrzehnte später dem Auto zu seinem Siegeszug verhelfen sollte.

Alexander Graham Bell – Der Glückspilz Der Professor für Stimmphysiologie und Taubstummenlehrer erkannte schnell den wirtschaftlichen Wert einer Erfindung, mit der er zunächst nur Tonschwingungen sichtbar machen wollte. Und er hatte Glück: Nur zwei Stunden nach ihm meldete am 14. Februar 1876 Elisha Gray ein Patent an, das einen ähnlichen Apparat zur elektrischen Schallübertragung beschrieb. Der Patentstreit – der natürlich nicht ausblieb – wurde durch einen Vergleich beendet, der Bell alle Vorteile bot. Seine Gesellschaft, die Bell Telephone Company, übernahm beide Patente und wurde damit reich.

7 Zu Beginn des 19. Jahrhunderts bemühten sich viele Wissenschaftler intensiv, die Landwirtschaft auf eine wissenschaftliche Basis zu stellen. Ausgelaugte Böden hatten katastrophale Mißernten verursacht und zu mehreren Hungerwintern in Europa geführt. Die Bauern kannten die Wirkung der natürlichen Düngung mit Mist und die Wirksamkeit von Salzen. Doch erst der Gießener Chemieprofessor Justus von Liebig führte systematische Untersuchungen durch. Ab 1840 entwickelte er eine moderne Düngemittellehre auf der Basis von drei wichtigen Grundstoffen: Phosphat, Kali und Stickstoff. Er fand heraus, daß diese Stoffe in leichtlöslicher Form und in ausgewogenen Mengenverhältnissen verwendet werden müssen. Der von Liebig entwickelte Kunstdünger wurde schnell zur Grundlage eines neuen großen Industriezweiges. Die landwirtschaftliche Gesamtproduktion verdoppelte sich dadurch innerhalb weniger Jahre, und der Hunger in Mitteleuropa konnte erfolgreich bekämpft werden. Auch in den vergangenen Jahrzehnten sorgten Düngemittel für eine weitere Steigerung der Pflanzenproduktion: In Deutschland stiegen die Weizenerträge pro Hektar von 1950 bis heute um gut 200 Prozent. Im vergangenen Jahr wurden weltweit 75 Millionen Tonnen Mineraldünger produziert.

6 Die Kernspaltung ist keine Erfindung im engeren Sinne, ist aber eine der folgenreichsten wissenschaftlichen Entdeckungen des 20. Jahrhunderts. Die Hauptakteure Otto Hahn, Lise Meitner und Fritz Strassmann arbeiteten gleichberechtigt nebeneinander: Hahn war Radiochemiker, Lise Meitner theoretische Physikerin und Strassmann Experte für chemische Analysen. Mitte der dreißiger Jahre versuchten sie am Kaiser-Wilhelm-Institut für Chemie in Berlin, „Transurane“ herzustellen – Elemente schwerer als Uran, die auf der Erde von Natur aus nicht vorkommen. Dazu beschossen sie Uran mit Neutronen. Um die Weihnachtszeit 1938 verdichteten sich die Anzeichen, daß Urankerne durch Beschuß zerbrechen können. Für die damalige Physik war das eine unglaubliche Annahme. Lise Meitner lieferte die richtige energetische Begründung – per Brief aus Kopenhagen. Als Jüdin hatte sie bereits im August 1938 vor dem Naziterror ins Exil fliehen müssen. Der Weltkrieg diktierte die weitere Entwicklung: Im „ Manhattan Project“ konstruierte in den USA ein Großaufgebot von Wissenschaftlern die ersten Atombomben, die im August 1945 die japanischen Städte Hiroshima und Nagasaki zerstörten. Den ersten Kernreaktor baute der italienische Physiker Enrico Fermi 1942 – in den Katakomben eines Sportstadions in Chicago. Erst nach der militärischen Nutzung der Kernenergie folgte auch die zivile. Heute erzeugen weltweit rund 450 Kernkraftwerke Strom.

5 Seit der Erfindung des Verbrennungsmotors durch Nikolaus Otto lag die Idee in der Luft, damit ein Fahrzeug anzutreiben. Doch es dauerte noch fast 20 Jahre, bis die erste Motorkutsche fahrbereit war. Gottlieb Daimler und Wilhelm Maybach arbeiteten im schwäbischen Cannstatt daran, die Otto-Maschine leichter und ortsungebunden zu machen. Sie waren von der Idee beflügelt, einen Motor zu bauen, der alle möglichen Fahrzeuge antreiben sollte: Wagen, Boote, Schienenfahrzeuge und sogar Ballons. Sie übernahmen das Viertakt-Prinzip, arbeiteten an der Erhöhung der Drehzahl und verbesserten das Zündsystem. Außerdem wechselten sie von Leuchtgas zu flüssigem Brennstoff – leichtflüchtigem Benzin. 1885 war es soweit: Daimler und Maybach hatten einen Motor konstruiert, den sie in ein hölzernes Zweirad einbauten. 1886 folgte die erste Motorkutsche, bei der ein Motor unter der Hinterachse über Riemen und Wellen die Achse antrieb. Parallel zu den Entwicklern in Cannstatt arbeitete in Mannheim der Ingenieur Carl Benz an einem motorgetriebenen Wagen. Waren Daimler und Maybach in erster Linie an einem schnelldrehenden, entwicklungsfähigen Motor interessiert, so wollte Karl Benz von Anfang an einen Motorwagen konstruieren. Er verwendete neben der Arbeit am Motor viel Sorgfalt auf die Weiterentwicklung der anderen Teile: der Lenkung, des Getriebes und der Bauweise. 1886 konnte er sein erstes Automobil vorstellen. Die weitere Erfolgsgeschichte ist schnell erzählt: Innerhalb weniger Jahrzehnte entwickelte sich das Automobil weltweit zum dominierenden Transportmittel. Zum Ende des 20. Jahrhunderts drängeln sich rund 700 Millionen Kraftfahrzeuge auf den Straßen der Welt, 45 Millionen davon allein in Deutschland. In den modernsten Ausführungen steuern Computer den Motor und helfen bei der Navigation. Alternative Antriebe wie die Brennstoffzelle schicken sich an, das Automobil neu zu definieren und weit in das nächste Jahrhundert zu tragen.

Guglielmo Marconi – Der Effektive Selten wurde ein Patent wirtschaftlich so ausgeschlachtet wie das des Italieners 1897 auf eine drahtlose Funkanlage. Eine Firma, die die Apparate baute, Geschäftsbedingungen, die den Vertrieb optimierten, und Kunden, die auf dieses Produkt angewiesen waren, verschafften Marconi über Jahre das absolute Monopol bei der Funkverbindung mit Schiffen. Es bedurfte internationaler Konferenzen und der Gründung der Internationalen Telegraphenunion, um dieses Monopol zu brechen.

4 Der Transistor war das Produkt einer vorausschauenden und gezielten Forschung – und brauchte doch jahrelange Weiterentwicklung, um zum Erfolg zu werden. In den Bell Laboratories der amerikanischen Telefongesellschaft AT&T erforschten seit 1945 Experimentalphysiker, Chemiker und Elektronikspezialisten gemeinsam in der Abteilung Festkörperphysik die Eigenschaften von Halbleitern. Leiter der Gruppe war der theoretische Physiker William Shockley, der sich mit seinen Kollegen John Bardeen und Walter Brattain die Entwicklung eines Bauelements zur Stromverstärkung als Ziel gesetzt hatte. Bis dahin hatten klobige, energiefressende und störanfällige Elektronenröhren diese Aufgabe übernommen. Am 23. Dezember 1947 gelang das Kunststück: Zwei feine Elektroden aus Gold, gepreßt auf den Halbleiter Germanium, bildeten den ersten Feldeffekttransistor. Trotz dieses raschen Erfolgs enttäuschte der Transistor zunächst in der Anwendung. Es war einfach nicht möglich, ihn mit gleichmäßigen elektronischen Eigenschaften, hoher Betriebssicherheit und zu einem vernünftigen Preis zu produzieren. Nur das große Interesse des Militärs, für das die finanzielle Seite eine untergeordnete Rolle spielte, war Garant für die weitere Entwicklung. Mitte der fünfziger Jahre gelang dann auch der kommerzielle Durchbruch. Vor allem die Miniaturisierung sorgte für den unglaublichen Erfolg: Radios, Telefone, Bügeleisen, Küchenmaschinen – fast alle elektrischen Geräte arbeiten mittlerweile mit Transistoren. Während der erste Aufbau noch gut einen Zentimeter groß war, sind die heutigen Transistoren auf Computerchips auf ein Zehntausendstel geschrumpft. Und Forscher bereiten schon den nächsten Sprung vor: Transistoren der Zukunft sollen aus wenigen Molekülen bestehen oder für den Stromtransport nur ein einziges Elektron verwenden.

3 Keine Erfindung steht mehr für den Beginn einer neuen Ära als die Dampfmaschine. Sie war die technische Voraussetzung und das Zugpferd der industriellen Revolution und ist eng verknüpft mit dem Namen eines einzelnen Menschen – dem des Glasgower Instrumentenbauers James Watt –, obwohl entscheidende Vorleistungen von anderen kamen. Der Arzt und Naturforscher Denis Papin hat 1690 erstmals das Prinzip einer „atmosphärischen“ Dampfmaschine beschrieben: Die Abkühlung von Wasserdampf in einem Zylinder erzeugt einen Unterdruck, so daß der atmosphärische Luftdruck den Kolben im Zylinder nach oben schiebt und so Arbeit verrichtet. Papin experimentierte allerdings nur mit Modellen. Die erste anwendungsfähige Dampfmaschine baute der Eisenhändler Thomas Newcomen im Jahr 1712. Doch erst Watt steuerte die entscheidenden Verbesserungen bei: Er trennte die Aufheiz- und Abkühlungsphase, indem er eine Maschine mit einem stets heißen Arbeitszylinder und einem davon getrennten, stets kalten Kondensator konstruierte. Ihr Kohleverbrauch betrug nur die Hälfte einer Newcomen-Maschine, und ihre Effektivität war durch den veränderten Wärmehaushalt um 80 Prozent gesteigert. Noch heute ringen Ingenieure darum, Dampf mit möglichst großem Wirkungsgrad in Arbeit umzuwandeln. Die Ururenkel von Watts Maschine sind gigantische Dampfturbinen, die in modernen Großkraftwerken Generatoren zur Stromerzeugung antreiben. Ihre Turbinenschaufeln werden mit Strömungsmodellen am Computer entworfen, und moderne Werkstoffe ermöglichen extreme Dampftemperaturen. Das Prinzip ist das gleiche geblieben: Die Energie des heißen Dampfes wird in mechanische Arbeit umgewandelt.

Nikolaus Otto – Der Verkannte Von der Wichtigkeit der schichtenförmigen Gemischbildung überzeugt, machte er 1877 die drei ersten Patentansprüche für Brennstoffgemisch und Verbrennung geltend. Ein Reichsgericht erklärte sie für nichtig. Deshalb durften auch weiterhin Zweitaktmotoren gebaut werden, die mit diesen Gemischen arbeiteten. Auch der von Otto zunächst nicht präferierte Patentanspruch auf das Viertaktverfahren wurde vom Gericht aberkannt, da dieses Prinzip bereits zuvor vom Franzosen Beau de Rochas beschrieben wurde. Dennoch gilt Otto heute als der Erfinder des Viertaktverfahrens – ohne privat je großen Nutzen daraus gezogen zu haben.

2 In Deutschland machte sich der Bauingenieur Konrad Zuse 1936 daran, die erste moderne Rechenmaschine zu bauen. Sie sollte ihm die Arbeit wiederkehrender baustatischer Berechnungen abnehmen. Das Modell Z 1 funktionierte noch rein mechanisch – die Nachfolger Z 2 bis Z 4 bereits mit Telefonrelais. Zuse verwendete das Prinzip des dualen Zahlensystems und trennte von Anfang an Daten und Programme. Weder Regierung noch Industrie in Deutschland waren jedoch an der Erfindung interessiert. In Großbritannien hingegen gab es militärische Interessen, die zum Bau des ersten britischen Großrechners führten. Mit ihm gelang 1943 die Decodierung des deutschen Enigma-Geheimcodes, der als unbezwingbar galt. Letztlich waren es aber die Amerikaner, die die Computer-Entwicklung vorantrieben. Von 1939 an konstruierte der Mathematiker Howard Aiken, gemeinsam mit der Firma IBM und der US-Marine, den Großrechner Mark I: ein Koloß von 16 Meter Länge und einem Gewicht von 35 Tonnen. Auch in den Nachkriegsjahren war die Arbeit an den Computern begleitet von starkem militärischen Interesse und großzügiger finanzieller Unterstützung. Der Durchbruch zu Rechnern moderner Bauart geht auf das Konto des Mathematikers und Physikers John von Neumann. Im Unterschied zu allen bis dahin gebauten Rechenmaschinen wollte er nicht nur die Daten, sondern auch die Programmbefehle binär codieren und in einem internen Speicher ablegen – eine Rechnerarchitektur, die sich bis heute in den meisten Computern wiederfindet. Mit den langsamen Rechnern von einst haben moderne Personal Computer fast nichts mehr gemeinsam. Überschaubare Bildschirmbedienung, Sprachsteuerung und ausgefeilte Programme haben längst das Programmieren mit Lochkarten abgelöst. Aktueller Trend: Arbeiten, Informieren, Kommunizieren, Spielen und Konsumieren – der Computer wird zur Universalmaschine.

1 Das erste Massenmedium, der Buchdruck, wurde im 15. Jahrhundert in Mainz erfunden. Der Name des Mainzer Goldschmieds Johannes Gutenberg steht für diese Erfindung, obwohl er lediglich verschiedene Arbeitsschritte des Drucks verbessert hat. Dadurch erreichte er allerdings die hohe Druckgeschwindigkeit und Qualität, die für die Buchherstellung in großen Auflagen nötig sind. Der Druck von Buchstaben und Symbolen mit Hilfe beweglicher Lettern war im China des 11. Jahrhunderts eine bekannte Kunst. In Europa wurden seit dem Hochmittelalter ganze Seiten mit einem geschnitzten Holzblock gedruckt. Meistens war das Kopieren von Büchern jedoch langwierige Handarbeit und entsprechend teuer. Im 15. Jahrhundert war die Zeit für eine bahnbrechende Neuerung reif. Es war die Epoche des Humanismus, und der bürgerliche Bildungshunger wollte durch Bücher gestillt werden. Man wollte nicht länger auf das zeit- und kostenintensive handschriftliche Kopieren von Büchern angewiesen sein. Gutenberg nahm sich der Sache an. Sein Verdienst ist es, daß er bestehendes Wissen zu einem Drucksystem verbunden und verschiedene Schritte des Buchdruckens verbessert hat. So war die bisher benutzte, auf Wasserbasis angerührte Tinte ungeeignet. Sie haftete nicht auf Metall und durchdrang das Papier beim Drucken vollständig. Gutenberg entwickelte eine Rezeptur, die aus Ruß und Leinölfirnis bestand. Diese Tinte konnte gleichmäßig aufgetragen werden und hinterließ auf der Papierrückseite keine Spuren. Parallel dazu baute er eine Druckpresse, die auf der gesamten Fläche einen gleichmäßigen Druck ausübte – zur damaligen Zeit keine Selbstverständlichkeit. Sodann fand er eine Lösung für die Herstellung beweglicher Lettern, die robust und gleichmäßig waren: Für jeden Buchstaben stellte er eine Negativform aus Kupfer her, die beliebig viele Letterngüsse erlaubt. Zu guter Letzt suchte er auch noch nach dem richtigen Gußmetall für die Lettern, das beim Abkühlen nicht schrumpfte. Diese Erfindung schlug ein wie eine Bombe: Bereits um 1500 zirkulierten in Europa rund eine halbe Million Bücher, die alle mit seinem Verfahren gedruckt waren. Trotzdem starb er völlig verarmt: Er konnte die Kredite nicht zurückzahlen, die er für seine Entwicklungsarbeit aufgenommen hatte. Die ersten in Mainz gedruckten Bücher waren Bibeln, und auch 500 Jahre später führt dieses Buch die ewige Bestsellerliste an. Dabei ist die Konkurrenz groß: Allein in Deutschland kommen jährlich über 70 000 neue Titel hinzu, und über 500 Millionen Exemplare werden gedruckt – mehrere Milliarden jedes Jahr weltweit. Das geht natürlich nicht mit Gutenbergs alter Druckerpresse. Einzelne Lettern werden schon lange nicht mehr gesetzt: Moderne Druckmaschinen erhalten ihre Druckvorlagen inzwischen direkt aus dem Computer.

Swantje Middeldorff, Daniel Münter

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Wissenschaftslexikon

Schwert|fisch  〈m. 1; Zool.〉 Fisch mit schwertartig verlängertem, zahnlosem Oberkiefer: Xiphias gladius

Ile|um  〈n. 15; unz.; Anat.〉 = Krummdarm [zu lat. ile ... mehr

takt|wid|rig  〈Adj.; Mus.〉 gegen den Takt gerichtet, nicht dem Takt entsprechend

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