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Warum ist Schnee weiß?

Stand: 06.12.2017

Weiße Schneelandschaft mit verschneiten Bäumen | Bild: BR/Brigitte Heming

In der Schule lernen wir die kompliziertesten Formeln, aber wer erklärt uns die kleinen, alltäglichen Dinge? Warum ist die Banane krumm? Wieso ist Wasser nass? - Oft genug fällt selbst Wissenschaftlern die Antwort schwer. Wir haben ein paar der kniffligsten Fragen und überraschendsten Antworten zusammen gestellt. Auch für die Rätsel des Alltags gilt: Wer nicht fragt, bleibt dumm ...

Warum ist Schnee weiß?

Durchsichtige Schneekristalle

Schnee besteht aus Schneekristallen. Einzelne Schneekristalle sind durchsichtig, aber wenn sie sich zu einer Schneeflocke verhaken, wird diese weiß. Wie kommt das?

Reflektierende Oberflächen

Wenn sich viele Kristalle zusammen ballen, entstehen auf kleinem Raum viele Oberflächen, die das Licht in alle Richtungen reflektieren. Das ist wie bei einem Haufen Spiegelscherben. Darüber hinaus wird das Licht an der Grenze zwischen Eis und Luft in den Hohlräumen abgelenkt und gestreut. Beides sorgt dafür, dass eine Schneeflocke weiß aussieht, obwohl die Schneekristalle selbst durchsichtig sind.

Gestreutes Licht in Streusalz

Dasselbe Phänomen lässt sich übrigens auch bei Salzkristallen beobachten. Das Pulver ist weiß und große, einzelne Salzkristalle sind durchsichtig.

Wer hat eigentlich den Adventskranz erfunden?

Der Erfinder

Der Diakon Johann Hinrich Wichern (1808-1881) begann 1839 damit, in der Vorweihnachtszeit bis Heiligabend täglich eine Kerze anzuzünden. Der evangelische Theologe hatte 1833 ein altes Bauernhaus bei Hamburg bezogen und das erste Erziehungswerk gegründet. Das "Rauhe Haus" wurde zur Heimat für verwahrloste und verwaiste Kinder aus den Hamburger Elendsvierteln.

Die Idee

Laut Chronik des "Rauhen Hauses" fragten ihn die Kinder ständig, wann endlich Weihnachten sei. Wichern nutzte ihre Neugier, um ihnen das Zählen beizubringen: Auf einem hölzernen Wagenrad befestigte er so viele Kerzen, wie es Tage vom ersten Adventssonntag bis zum Heiligen Abend waren: weiße für die Sonntage und rote für die Werktage.

Die Verbreitung

Seit etwa 1860 wird der Adventskranz mit Tannengrün geschmückt. Die katholische Kirche übernahm den Brauch wohl zum ersten Mal 1925 in Köln. In München wurde der erste Adventskranz 1930 gesichtet. Mit der Zeit hat sich die Zahl der Kerzen auf vier reduziert - sonst wäre der Kranz für die Wohnzimmer der Bürgerhäuser einfach zu groß gewesen. Heute gibt es Adventskränze in allen Größen, Farben und Variationen: von überbordend bunt pompös bis zu minimalistisch schlicht; mit echtem Grün, aus Chilischoten, Tannenzapfen, Ästen, Treibholz, Metall oder sogar Beton; verziert mit Wolle, glänzenden Kugeln, getrockneten Früchten oder Süßigkeiten; von rund über länglich bis zu eher hoch als breit ... Wir wünschen Ihnen viel Freude mit Ihrer ganz eigenen Zählversion und eine schöne Vorweihnachtszeit!

Warum bekommt man einen Ohrwurm?

Gemeines Vieh, der Ohrwurm!

Es passiert ganz plötzlich, einfach so, beim Abspülen, Gemüseschnippeln oder Aufräumen. Plötzlich beginnt man zu summen, singen oder pfeifen: "Laaast Christmas, I gave you my heaaart ..." Dabei mag man das Lied vielleicht gar nicht besonders, vielleicht ist auch gerade gar nicht Weihnachten, aber das Lied ist plötzlich da. Und es geht auch nicht mehr weg. Glückwunsch, Sie haben einen Ohrwurm!

Attacke im Advent

Der musikalische Ohrwurm kriecht einem vom Ohr ins Gehirn und nistet sich dort ein. Besonders häufig geschehen solche Ohrwurm-Attacken in der Adventszeit, weil man überall die gleichen Lieder hört: "Last Christmas", "Feliz Navidad" und "Wonderful Dream" in den Kaufhäusern, auf Weihnachtsmärkten und im Radio.

Futter fürs Hirn

"Ohrwürmer sind musikalische Zwangsgedanken, halten aber das Hirn wach", erklärt Christoph Reuter, Musikwissenschaftler der Uni Wien. Jan Hemming, Musikwissenschaftler und Ohrwurmforscher von der Universität Kassel, vermutet, dass das Gehirn die Endlosschleifen bevorzugt dann produziert, wenn es sich langweilt. Seinen Untersuchungen zufolge entstehen Ohrwürmer zu mehr als 70 Prozent in Alltagssituationen wie beim Abwaschen oder Aufräumen oder bei langen Leerlauf- und Wartephasen.

Miststück Musikstück

Je vertrauter jemand mit einem bestimmten Lied ist, umso bessere Chancen hat es, zur Dauerschleife zu werden. Am Kasseler Institut für Musik zeigte sich, dass zwei Drittel der Stücke, die sich zum Ohrwurm entwickelten, bei den Probanden bereits vorher bekannt und beliebt waren. Pure Wiederholung reicht trotzdem nicht aus, um das Gehirn zu infizieren. "Das Auftreten eines Ohrwurms ist immer unwillkürlich", erklärt Jan Hemming. Ein Musiker kann ihn nicht planen, ein Musikhörender nicht vorhersehen. Professionelle Songwriter setzen in ihren Liedern natürlich gezielt eingängige Elemente ein. Das macht vieles gefälliger, steigert den Wiedererkennungswert, letztlich den Erfolg eines Liedes - und die Chance, zum Ohrwurm zu werden. Eine "Ohrwurmformel" gebe es aber nicht, betont Hemming.

Unkalkulierbares Risiko

Es kann sein, dass sich die akustische Endlosschleife schon nach einmaligem Hören im Kopf einnistet. Manchmal passiert das erst nach Tagen, oft erwischt man sich beim Ohrwurm-Singen aber auch einfach so mitten im Jahr, ohne konkreten Hör-Auslöser. Ebenso unmöglich zu kalkulieren ist die Dauer: Vielleicht lässt einen der Ohrwurm schon nach einigen Minuten wieder in Frieden, vielleicht verschwindet er aber auch erst nach Wochen wieder aus dem Kopf.

Weg mit dem Wurm!

Wie kann man einen Ohrwurm wieder los werden? "Indem man sich auf etwas anderes konzentriert", empfiehlt Jan Hemming. Also an die fällige Steuererklärung denken, andere Musik als Gegenprogramm hören, die offensichtlich unterfordernde Tätigkeit schnell beenden und das Gehirn wieder mit einer neuen Beschäftigung fordern. Laut einer Studie aus England soll auch Kaugummikauen helfen. Natürlich können Sie sich auch einfach über eine nette Erinnerung freuen: Hemming hat herausgefunden, dass zwei Drittel aller Ohrwürmer als angenehm empfunden werden. "Unangenehme bleiben allerdings stärker in Erinnerung." Na dann: "Feliz Navidad, Feliz Navidad ..."

Ohrwürmer sind ansteckend

Sollten Sie jetzt zufälligerweise einen Ohrwurm haben: Probieren Sie doch mal, ihn weiterzugeben! Summen Sie ihn ganz leise, ganz zufällig, ganz nebenbei einem Freund oder Familienmitglied vor. Es wird nicht lange dauern und Ihr Gegenüber wird genau dieses Lied zum Besten geben. Ohrwürmer sind hochgradig ansteckend! Und vor lauter Schadenfreude darüber vergessen Sie vielleicht Ihren eigenen wieder. "What a wonderful dream"!

Warum hat Rentier Rudolph eine rote Nase?

Ein Malbuch als Vorlage

Das Rentier Rudolph war ursprünglich eine Erfindung des Autors Robert Lewis May. Er präsentierte 1939 für ein Malbuch einer Chicagoer Kaufhauskette der Unternehmensleitung die Geschichte vom rotnasigen Rentier. Diese war zunächst gar nicht begeistert von einem rotnasigen Rentier weil man befürchtete, das Attribut "rotnasig" könnte mit einer Alkoholnase in Verbindung gebracht werden. Letztendlich konnte May seine Chefs aber überzeugen. Seither zieht das Rentier mit der rot leuchtenden Nase den Schlitten des Weihnachtsmanns.

Eine gut durchblutete Nase

Warum das Rentier Rudolph allerdings eine rote Nase ziert, das Geheimnis konnte ein niederländisch-norwegisches Forscherteam erst vor Kurzem lüften: Die Nasen von Rentieren enthalten rund 25 Prozent mehr Blutäderchen als menschliche Riechorgane. Soll heißen, Rentier-Nasen haben eine besonders große Menge an roten Blutkörperchen, die Sauerstoff transportieren und helfen, die Körpertemperatur der Tiere zu kontrollieren. Denn eines tun Rentiere nie: frieren - und das nicht nur aufgrund ihrer Nasen, sondern auch wegen ihres Fells und ihrer Hufe.

Was ist die gefühlte Temperatur?

Gefühlte Temperatur

Im Wetterbericht, im Freundes- und Kollegenkreis ist oft von der sogenannten gefühlten Temperatur die Rede. Da werden in New York aus -15 Grad Celsius plötzlich -30 Grad "gefühlte Temperatur". Und Sie selbst kamen sicherlich auch schon in den Genuss dieses besonderen Fühlens: Wenn das Thermometer zwar +3 Grad versprach, aber es so eiskalt um die Ohren pfiff, dass Sie bibberten und klapperten wie bei -20 Grad.

Ganz offensichtlich weicht die gefühlte Temperatur oft von der tatsächlich gemessenen, objektiven Temperatur ab. Warum ist das so? Und wer stellt sich da eigentlich immer raus und fühlt?

Subjektives Empfinden

Unter der gefühlten Temperatur versteht man die wahrgenommene Umgebungstemperatur, die von unserem subjektiven Wärme- oder Kälteempfinden bestimmt wird. Egal, was das Thermometer anzeigt: Wie warm oder kalt wir es tatsächlich finden, das hängt auch von Wind, Schatten, der Luftfeuchtigkeit und unserer Kleidung ab. In der Sonne und bei hoher Luftfeuchtigkeit fühlt sich die Temperatur höher an, bei trockener Luft und Wind niedriger. "Bei feuchter Luft können wir nicht genügend Schweiß abgeben, weil der Schweiß einfach nicht verdampft, dann findet die äußere Kühlung nicht mehr statt. Bei Wind verdunstet die Feuchtigkeit auf unserer Haut schneller, damit kommt es zu zusätzlicher Kälte", erklärt der Münchner Allgemeinarzt und Tropenmediziner Dr. Nikolaus Frühwein. Die Kälte- und Wärmeempfindlichkeit ist außerdem abhängig von der Durchblutung, der Fettschicht, dem Hormonhaushalt und der Nervenreizbarkeit eines jeden Einzelnen.

Klima-Michel

Die Meteorologen des Deutschen Wetterdienstes berechnen das thermische Empfinden täglich mithilfe eines Modells eines standardisierten Menschen: dem sogenannten Klima-Michel. "Er ist männlich, 1,75 Meter groß, wiegt 75 Kilo und ist 35 Jahre alt. Im Sommer hat er nur ein leichtes Hemd an, im Winter kriegt er dann auch richtig dicke Winterkleidung und eine Kopfbedeckung", erklärt Meteorologe Andreas Friedrich. Beim Klima-Michel-Modell werden möglichst viele für den menschlichen Wärmehaushalt relevanten Parameter berücksichtigt, etwa die Lufttemperatur, die Windgeschwindigkeit, die Luftfeuchtigkeit, die Strahlungstemperatur, die Aktivität des Menschen und eben die Wärmeisolation der Kleidung. Die Berechnungen ergeben dann die Temperatur, die der Klima-Michel - der deutsche Durchschnittsmensch - wahrnimmt.

Windchill

Das Klima-Michel-Modell wurde von vielen europäischen Staaten übernommen.

In Amerika misst man die gefühlte Temperatur mit dem sogenannten Windchill-Modell. "Beim Windchill geht überhaupt keine Sonnenstrahlung ein, keine Luftfeuchtigkeit. Da wird nur ausgerechnet, wie stark wirkt jetzt der Wind - vor allem bei negativen kalten Temperaturen - auf den Menschen, wie stark wird die Haut zusätzlich abgekühlt", sagt Meteorologe Andreas Friedrich.

Folgen

Für uns und unsere Gesundheit ist die gefühlte Temperatur wichtiger als die tatsächlich gemessene. Sie bestimmt, wann Warnungen an Alten- und Pflegeheime gehen und bestimmte Bevölkerungsgruppen besonders geschützt werden müssen. Am besten kleiden und verhalten Sie sich entsprechend dieser Angabe.

Übrigens wäre die gefühlte Temperatur ungefähr gleich der tatsächlich gemessenen, wenn Sie bei einer gemäßigten Temperatur im Schatten spazieren gehen, dabei kaum Wind geht und eine normale Luftfeuchtigkeit herrscht.

Haben Erkältungen einen Sinn?

Schniefnasen-Alarm!

Alle Jahre wieder fangen wir uns in der Winterzeit eine oder mehrere Erkältungen ein. Für die meisten ist das unangenehm und ärgerlich. Doch Forscher sagen: Erkältungen sind auch gut für die Gesundheit!

Viren gibt es schon seit Jahrmillionen

Viren haben zum Beispiel in der Evolution des Immunsystems eine entscheidende Rolle gespielt. Denn sie haben eine Technik entwickelt, um sich selbst unliebsame Viren-Konkurrenz vom Leib zu halten. Das haben sich vor vielen Millionen Jahren Einzeller abgeschaut und so eine erste, rudimentäre Abwehr entwickelt.

Embryos brauchen Viren

Viren sind Weltmeister im Herumreichen und Weiterreichen von Genen. Große Teile des menschlichen Erbguts bestehen aus fossilen Viren, Virenresten oder anderen Virenbestandteilen. Einige sind sogar unentbehrlich für das Überleben von Embryos: Viren setzen das mütterliche Immunsystem zeitweise außer Kraft, sodass der "Fremdkörper" Embryo von der Abwehr der Mutter nicht angegriffen wird, was vor allem zu Beginn der Schwangerschaft wichtig ist.

Erkältungsviren schaden nur ein bisschen

Erkältungsviren schwächen einerseits die Reaktion der Immunzellen und auch die Erkältungssymptome selbst ab. Unsere Nase würde sonst noch stärker laufen. Dreißig bis vierzig Prozent der Infektionen mit Erkältungsviren verlaufen sogar völlig ohne Symptome ab, wir merken gar nicht, dass wir erkrankt sind.

Viren halten das Immunsystem auf Trab

Andererseits aktivieren Erkältungsviren unsere Abwehr, sodass sie in Alarmbereitschaft bleibt und wir uns vor anderen Bedrohungen besser schützen können. Und das tut auch unserem Körper gut, denn der Sparringpartner Erkältungsvirus ist lange nicht so gefährlich wie manch anderer Erreger. Bei Kindern regen Erkältungen übrigens Immunzellen dazu an, bestimmte Hormone auszuschütten, die dazu führen, dass mehr Immungewebe angelegt wird, zum Beispiel in den Lungen, der Nasenschleimhaut oder dem Darm.

Können sich Tiere auch erkälten?

Wild - bei Wind und Wetter draußen

Reh im Schnee

Kaum wird es draußen nass und kalt, fangen die ersten an, die Nase hochzuziehen. Bei uns Menschen ist das ein ungeschriebenes Gesetz. Aber wie ist das bei Wildschweinen, Rehen, Füchsen und Feldhasen? Sie sind bei Wind und Wetter draußen - können auch sie sich erkälten?

Triefnasige Wildtiere

Feldhase im Schnee

Wer bei Wildtieren genauer hinschaut, erkennt: Sie husten, schniefen und haben Triefnasen wie wir. Gerade im Winter, wenn das Futter knapp ist und die Kälte sie quält, ist auch das Immunsystem von Hase, Hirsch und Co. angegriffen. Aber bekommen sie dann tatsächlich eine Erkältung?

Fiese Parasiten

Wildschwein im Schnee

Wenn Wildschweine niesen und husten, sind ihre Lungen von einem Wurm befallen, der Lungenentzündungen hervorruft. Hustende Rehe leiden unter Rachenbremsenlarven: Die Parasiten, die in Nase und Rachenraum nisten, sollen herausgehustet oder -geniest werden.

Flattermann mit Schnupfnase

Enten auf zugefrorenem Teich

Was bei Vögeln wie Schnupfen aussieht und sich durch Schleim in den Nasenlöchern bemerkbar macht, kann Geflügelcholera sein. Diese bakterielle Erkrankung zieht Atembeschwerden und Lungenentzündungen nach sich und kann tödlich enden.

Vogelgrippe

Vogelgrippe in Indien

Vogelgrippe wird durch Influenzaviren hervorgerufen und auch als Geflügelpest bezeichnet. Die Symptome sind anders als die einer Grippe in unserem Sinn: Die Tiere leiden an Schwäche, Fieber, Atembeschwerden, Schwellungen, Durchfall und Bewegungsstörungen. Fast alle erkrankten Tiere sterben.

Warum knirscht Schnee?

Idealer Schalldämpfer

Schneeflocken rieseln zu Boden. Es schneit und alles scheint in Watte gepackt. Still ist es – eigentlich. Doch auf dem Neuschnee macht jeder Schritt knirschende Geräusche. Das liegt an den besonderen akustischen Eigenschaften des Neuschnees: Der frische Schnee besteht zu 90 Prozent aus Luft und ist wegen seiner geringen Dichte ein idealer Schalldämpfer. Die Hohlräume verschlucken den Schall. Dadurch klingen Stimmen, Autos oder auch die eigenen Schritte leiser.

Metamorphose der Kristalle

Der Schnee besteht aus Eiskristallen. Das sind sechsstrahlige, symmetrische Sternchen. Von jedem Strahl gehen wieder kleine Äste ab, die sich weiter verästeln. Der Schnee, über den wir laufen, enthält unzählige von diesen Miniatur-Eisästchen. Sie zerbrechen, wenn wir auf sie treten. Jedes Ästchen ist zwar mikroskopisch klein. Wenn aber Millionen davon brechen, entsteht das typisch knirschende Geräusch.

Je kälter, desto lauter

Wie leise oder laut der Schnee knirscht, hängt vom Alter des Schnees und von der vorherrschenden Temperatur ab: Je wärmer es wird, umso beweglicher werden die Eiskristalle. Bei Temperaturen um den Gefrierpunkt können sie sich verbiegen, ohne zu brechen. Ein Wasserfilm, der die Reibung verringert, liegt bei dieser Temperatur über den Kristallen. Die Folge: Es knirscht leiser. Sinken die Temperaturen weiter, wird ab minus sieben Grad Celsius das Eis spröde. Bricht es, gibt es ein lautes Knirschen. Es gilt: Je kälter es ist, umso lauter knirscht der Schnee.

Wieso ist Eis mal weiß, mal klar?

Eis bleibt Eis

Eiswürfel

Eigentlich ist es doch immer das Gleiche: gefrorenes Wasser. Aber warum sind Eisberge schneeweiß, die Eiswürfel aus dem Kühlschrank aber durchsichtig wie Glas? Welche Farbe hat denn Eis eigentlich?

Hohler Grund

Eisscholle mit Eiszapfen

Im Prinzip ist Eis durchsichtig, wie Wasser. Friert Wasser langsam, wird das Eis durchsichtig wie bei einem Eiszapfen. Aber wenn zwischen den Kristallen Luft eingeschlossen ist, erscheint das Eis weiß. Genauso beim Schnee - und übrigens auch den Schaum von bunter Seife! Und wieso macht die Luft Eis weiß?

Eigentlich bunt

Eiszapfen an einem Ast

Licht wird am Übergang vom festen Aggregatzustand des Eises zum gasförmigen der Luft wie von einem Prisma in die Spektralfarben gebrochen. Folgen viele solcher Phasengrenzen aufeinander - Eis, Luft, Eis, Luft usw. - überlagern sich diese Spektren so oft, dass alle Farben addiert werden und weißes Licht ergeben.

Wie entstehen Eisblumen?

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