Wissenschaft

Sie wirken absurd oder sogar grausam – wie Szenarien aus Science-Fiction- und
Horrorfilmen. Doch so umstritten sie auch waren oder noch sind: Die Experimente, die wir hier vorstellen, haben der Wissenschaft überraschend neue Wege gezeigt. Und Erkenntnisse gebracht, die uns am Ende zugute kommen.

Ein wilder Stier wird sanft wie ein Schaf – per Funk

An einem Sommertag 1964 stellt sich der spanische Neurowissenschaftler José M. R. Delgado mitten in die Stierkampf-Arena von Córdoba. Mit der rechten Hand schwenkt er das rote Tuch der Toreros, in der linken hält er eine Funkfernsteuerung. Als der Stier auf ihn zustürmt, drückt Delgado einen Knopf der Fernsteuerung: Das Tier bremst ab und bleibt stehen. Dann einen zweiten Knopf: Der Stier trottet gemächlich davon. Die Erklärung für das plötzliche Desinteresse des Tieres: Delgado hatte ihm Elektroden ins Gehirn gepflanzt und über die Fernbedienung bestimmte Reize ausgeübt, die das Verhalten des Stieres steuerten. Diese elektrische Stimulation des Hirns probiert der Wissenschaftler auch bei anderen Tieren aus: So bringt er Affen auf Knopfdruck zum Gähnen und Katzen zum Angreifen. Sogar beim Menschen funktioniert die Methode: Bei Epilepsie-Patienten kann Delgado Freundlichkeit und Redefluss beeinflussen und ihre Ängste reduzieren.

Dieses Experiment brachte andere Forscher auf weitere Ideen, kranken Menschen durch eingesetzte Elektroden zu helfen: Wenn man die Implantate mit einer Prothese verbindet, könnte man Gelähmten und Amputierten vielleicht einen Teil ihrer Beweglichkeit zurückgeben. Auch ihre Kommunikationsfähigkeit ließe sich wiederherstellen, wenn man die Elektrode an einen Computer anschließt und den Patienten lehrt, kraft seiner Gedanken Texte auf den Bildschirm zu schreiben. Dass dies tatsächlich möglich ist, zeigen Forschungen der Emory-Universität in Atlanta. Dort wurde einem gelähmten Patienten auf Dauer eine einzelne Elektrode eingesetzt. Er lernte, intensiv an eine bestimmte Bewegung zu denken; dadurch konnte er das Feuern der Neuronen so steuern, dass er auf dem Bildschirm langsam einen Cursor bewegen und Buchstaben auswählen konnte. Bis zu seinem Tod kommunizierte er auf diese Weise vier Jahre lang mit der Außenwelt.

Schon in wenigen Jahren sollen Hirn-Implantate auf den Markt kommen, mit denen sich Prothesen, Rollstühle und PC-Tastaturen per Gedankenkraft bedienen lassen. Ob José M. R. Delgado in der Stierkampf-Arena wohl an diese technische Entwicklung gedacht hatte?

Pädagogisches Neuland: Wer belohnt wird, lernt schnell und gut

Hammerschläge hallen im Sommer 1930 durch die Flure der Psychologieabteilung der amerikanischen Harvard-Universität. Der Psychologe Burrhus Frederic Skinner zimmert eifrig an einer Kiste. Dass sie eine der berühmtesten Apparaturen werden soll, die je für ein Experiment hergestellt wurden, kann der 26-Jährige nicht ahnen. Skinner will sich lediglich einen geeigneten Versuchsaufbau basteln, mit dem sich das Verhalten von Ratten testen lässt: eine schalldichte Kiste mit einer geräuschlosen Tür, durch die eine Ratte hineinschlüpfen und an einen Hebel gelangen kann. Immer wenn das Tier ihn drückt, fällt aus einem Behälter eine Futtertablette. Weil die Ratte diesen Zusammenhang am Anfang des Versuchs nicht kennt, löst sie die Fütterung nur aus, wenn sie zufällig den Hebel berührt. Doch nach einigen Glückstreffern hat sie gelernt, wie sie ans Futter kommt: In immer kürzerer Zeit tippt sie auf den Hebel.

Im Gegensatz zum Pawlow’schen Hund zeigt die Ratte aber keine angeborene Reaktion, sondern sie hat ein komplett neues Verhalten gelernt. Was Skinner mit seinen Nagetieren machte, heißt deshalb auch »operantes Konditionieren« (im Gegensatz zum klassischen Konditionieren bei Pawlow). Der Vorgang ist im Grunde simpel: Belohnung verstärkt ein gewünschtes Verhalten, Bestrafung schwächt es ab.

Skinners Experimente beschränkten sich nicht auf Ratten. So lehrte er z. B. Tauben, ein Lied auf einem Spielzeugklavier zu spielen. Der Trick: Die Tiere wurden nicht erst für das Erreichen des Gesamtziels belohnt, sondern schon für jeden Zwischenschritt: Wenn die Taube zufälligerweise mit dem Schnabel den ersten richtigen Ton auf dem Klavier drückte, bekam sie Körner zu fressen; stimmte danach auch der zweite Ton, gab es die nächste Ration – und so weiter, bis sie das Kinderlied »Over the Fence is Out, Boys« spielen konnte.

In seinem umstrittenen Buch »Jenseits von Freiheit und Würde« machte Skinner 1971 den Vorschlag, seine Techniken einzusetzen, um damit Menschen auf sozial erwünschtes Verhalten zu trainieren. Mit diesem Gedanken konnte er sich nicht durchsetzen – gleichwohl haben seine Erkenntnisse über den Zusammenhang von Belohnung und Leistung die moderne Pädagogik beeinflusst.

Mit Ultraschall auf der Suche nach gutem Sex

Der erste mit Ultraschall überwachte Geschlechtsakt findet am 5. April 1991 im Zimmer 9 des Kopenhagener »Rigshospitalet« statt. Die Akteure der Welt-Premiere: die Buchhalterin Susanne B. (29) und ihr Ehemann Jesper (28), ein Bankangestellter. Nach ihnen gehen 23 weitere Paare für die Forschung ins Bett. Testleiter ist der dänische Sexualwissenschaftler Lasse Hessel.

Um herauszufinden, auf welche Weise Mann und Frau am besten zu einem befriedigenden Orgasmus kommen, legt sich Susanne den Schallkopf eines Ultraschallgeräts auf den Bauch. Normalerweise wird mit diesem Instrument der Fötus im Mutterleib »fotografiert« – diesmal soll es während der intimsten Momente zwischen zwei Menschen Einblick in den weiblichen Unterleib verschaffen. Als die Paare wieder voneinander lassen, können die Forscher anhand der Ultraschall-Bilder nachmessen, wie tief das männliche Glied bei welcher Stellung eindringt und welche Regionen der weiblichen Scheide dabei gereizt werden.

Die wichtigsten Erkenntnisse nach insgesamt rund 120 Stunden Liebesspiel: 1. Die »Missionarsstellung« (Mann oben, Frau unten) ist zwar bequem, bewirkt aber keineswegs die optimale Reizung der weiblichen Geschlechtsorgane. 2. Für die meisten Frauen ist die »a tergo«-Stellung am befriedigendsten, bei der der Mann von hinten eindringt. 3. Für viele Männer ist die so genannte Löffelstellung am lustvollsten – er schmiegt sich dabei mit dem Bauch an ihren Rücken.

Mithilfe der Ultraschall-Bilder konnte auch die uralte Frage beantwortet werden: Hängt die Intensität des weiblichen Orgasmus von der Länge des männlichen Penis ab? Antwort: Nicht die Länge ist maßgebend, sondern die Dicke. Je größer der Umfang, desto größer die »Reibflächenhaftigkeit« – so sprechen Wissenschaftler über Sex.

Das Leid der Affenbabys – zum Wohl der Kinder

Das übermäßig geherzte Kind hat später schwere Klippen zu nehmen«, schrieb der Kinderpsychologe James Watson 1928 – und brachte damit die damals herrschende Lehrmeinung auf den Punkt. Zuwendung war danach in der Kinder-erziehung völlig fehl am Platz. Fürsorgliche Eltern, die ihre Kinder in den Arm nehmen und liebkosen, würden ihnen sogar schaden – weil sie ihren Nachwuchs zu Anklammerung und Schwäche erzögen. Auch empfänden Kinder gar keine Liebe für ihre Eltern: Die Gefühle der Kleinen wären lediglich eine Reaktion auf die Versorgung mit Nahrung.

Diese Vorstellungen will der amerikanische Psychologe Harry Harlow 1958 mit einem raffinierten Experiment überprüfen. Dazu baut er für Versuchs-Äffchen zwei künstliche Mütter: eine »Stoffmutter« und eine »Drahtmutter«. Der Leib der Stoffmutter ist ein zylindrischer Frotteekörper mit flauschigen Polstern, der Kopf eine Billardkugel, die Augen Fahrradreflektoren. Die gleich geformte Drahtmutter besteht aus Drahtgeflecht ohne weiche Ummantelung, dafür ist auf Brusthöhe eine Milchflasche befestigt. Harlows Überlegung: Wenn die Lehrmeinung richtig ist, dann müssten die Affenbabys eine starke Zuneigung zur Drahtmutter entwickeln, weil sie ihren Hunger stillen kann. Doch das Gegenteil ist der Fall: Die Affen klammern sich mehr als zwölf Stunden am Tag an die Stoffmutter – zur Drahtmutter krabbeln sie nur kurz, wenn sie Durst haben. Der Psychologe sieht darin den Beweis, dass Säuglinge sich vor allem nach dem weichen, warmen Körper der Mutter sehnen – unabhängig davon, ob er auch die Nahrungsquelle ist.

Wie wichtig körperliche Nähe für die Entwicklung eines Kindes ist, untermauert Harlow mit weiteren, ziemlich grausamen Experimenten. Dazu setzt er die Äffchen »Monstermüttern« aus: Stoff-Attrappen, die zwar flauschig weich sind, sich aber »böse« benehmen. Eine dieser Konstruktionen schüttelt das Baby immer wieder ab; eine andere erschreckt das Kleine, indem sie heftige Druckluftstöße von sich gibt; eine dritte lässt plötzlich Stahlstifte aus ihrem Körper treten, die das Baby wegstoßen und oft sogar verletzen. Aber was die Mütter auch anstellen, das Ergebnis ist stets dasselbe: Die Babys kehren zu ihnen zurück und versuchen, sich anzuschmiegen.

Harlows Experimente mit Monstermüttern zeigten eindrucksvoll, dass Zuwendung und Körperkontakt für die Kindererziehung essenziell sind – eine der bedeutendsten Umwälzungen in der Psychologie des 20. Jahrhunderts.

Kernfusion im Wasserglas: Energie in Hülle und Fülle?

Wenn von einer schier unerschöpflichen Energiequelle der Zukunft die Rede ist, wird immer wieder die Kernfusion genannt: Dabei verschmilzt – wie im Inneren der Sonne – durch extrem hohe Temperaturen und Drücke Wasserstoff zu Helium. Die Sonne gleichsam auf der Erde nachzubauen, gilt als Lösung irdischer Energieprobleme. Denn ein Gramm fusionierter Wasserstoff kann die Energie von elf Tonnen verbrannter Kohle liefern.

Mit der gerade erst beschlossenen Errichtung des Internationalen Thermo-nuklearen Experimentalreaktors (ITER) im südfranzösischen Cadarache wollen die Forscher ihrer Vision ein Stück näher kommen. In diesem Kernfusionskraftwerk soll für die Erzeugung von Energie schwerer Wasserstoff (Deuterium) mit einem Laser beschossen werden. Dadurch wird das Element auf mehrere Millionen Grad Celsius aufgeheizt, sodass die Deuterium-Kerne zu Helium verschmelzen. In zehn Jahren soll es losgehen. Zehn Milliarden Euro wird das Fusionsexperiment kosten – eines der teuersten Forschungsprojekte der Welt. Allein der Bau von ITER verschlingt 4,57 Milliarden Euro – mehr als der gesamte EU-Forschungsetat.

Doch nun melden sich Wissenschaftler, die behaupten: Kernfusion lässt sich auch auf einem Laborschreibtisch bewerkstelligen – quasi im Wasserglas! Bereits 1989 hatten Forscher versucht, die »Wasserglas-Fusion« auf chemische Weise zu erzeugen. Jetzt machten sich die Physiker Yiban Xu und Adam Butt von der amerikanischen Purdue-Universität auf einen neuen Weg: Sie füllten in einen Zylinder 15 Liter Aceton – im Alltag als Nagellackentferner bekannt. Den leichten Wasserstoff im Aceton hatten die Forscher durch schweren Wasserstoff (Deuterium) ersetzt. Dann wurde die Flüssigkeit mit Ultraschall in Resonanz versetzt und mit Neutronen beschossen. Dadurch entstanden Gasbläschen, die immer größer wurden und schließlich einen kritischen Punkt überschritten: Sie implodierten und komprimierten das Gas in ihrem Inneren so stark, dass die Deuterium-Kerne verschmolzen. Als Beleg für das Gelingen ihres Experiments führen die Wissenschaftler Messungen an, die zeigen, dass tatsächlich typische Kernfusion-Produkte entstanden sind: Helium und Tritium. Butt: »Unsere Daten besagen, dass wir zu mindestens 99,994 Prozent sicher sein können, dass eine Fusion stattgefunden hat.«

Zwar mögen einige Forscher noch nicht an diese »Kalte Fusion« glauben – sie fordern die Wiederholung in einem anderen, unabhängigen Institut. Aber Professor Günther Lohnert, Leiter des Instituts für Kernenergetik und Energiesysteme der Universität Stuttgart, spricht wie diverse weitere Wissenschaftler von einer Sensation: »Zum ersten Mal in der Geschichte der Menschheit hat man mit einem simplen Mechanismus gezeigt, dass man Temperaturen erreichen kann, die weit über die Millionen Grad liegen müssen. Dass dabei der Aceton-Behälter nicht geschmolzen ist, hat damit zu tun, dass die Fusion nur in einem winzig kleinen Punkt, nämlich den Bläschen selbst, stattfindet. Die Umgebung der Bläschen bleibt von der Hitze unberührt.«

Auch Professor Brian Josephson, Nobelpreisträger auf dem Gebiet der Festkörperphysik, ist von dem Versuch an der Purdue-Universität überzeugt und fragt: »Darf man hoffen, dass ein Teil des ITER-Budgets zu solchen Experimenten umgeleitet wird?«

Im Psycho-Labor werden brave Bürger zu »Monstern«

Wir bezahlen 500 Männer, die uns bei der Erstellung einer wissenschaftlichen Untersuchung über Gedächtnisleistung und Lernvermögen helfen.« So lautet ein Inserat, das im Sommer 1961 in der amerikanischen Lokalzeitung von New Haven/Connecticut erscheint. Doch was so harmlos klingt, wird zum umstrittensten Experiment der Sozialpsychologie. Assistenz-Professor Stanley Milgram von der Yale-Universität hat sich Folgendes ausgedacht: Jede Testperson soll in die Rolle eines »Lehrers« schlüpfen und einem »Schüler« im Nachbarzimmer bestimmte Aufgaben stellen. Das Besondere daran: Der Lehrer kann den Schüler zwar hören, aber nicht sehen – und er weiß nicht, dass der Schüler ein Mitarbeiter des Professors und über den Versuchsablauf unterrichtet ist.

Auf einem Tisch vor dem Lehrer steht eine »Schockmaschine«: Damit kann er dem Schüler Stromstöße von 15 bis 450 Volt verpassen, wenn die Aufgaben nicht befriedigend bewältigt werden. Bei jedem Fehler erhöht sich die Spannung um 15 Volt. Was der Lehrer ebenfalls nicht weiß: Die Apparatur ist eine Attrappe und der Schüler simuliert die Reaktionen auf die Stromstöße nur: Ab 165 Volt äußert er Schmerzen, bei 315 Volt fängt er an zu schreien. Oberhalb von 390 Volt herrscht völlige Stille – der Lehrer muss dann vermuten, dass der Schüler ohnmächtig geworden oder Schlimmeres passiert ist.

Der Clou des Experiments: Sobald der Lehrer aufgrund der Reaktionen aus dem Nebenzimmer Zweifel an der Methode zum Ausdruck bringt, weist ihn der Versuchsleiter – quasi sein Vorgesetzter – an, fortzufahren: »Das Experiment erfordert es, dass Sie weitermachen.« Tatsächlich erhöhen etwa zwei Drittel der Testpersonen die Stromspannung bis zur Maximalstufe – und das, obwohl im Raum nebenan bereits Totenstille herrscht.

Die Untersuchung wurde seither in etwa vierzig Ländern wiederholt. »Die Ergebnisse waren überall nahezu gleich«, sagt Heiner Keupp, Sozialpsychologe an der Universität München: Rund 65 Prozent aller Männer und Frauen tun alles, um einem Vorgesetzten zu gefallen. »Es gibt zwar eine übergeordnete, allgemein verbindliche Moral«, so die Jenaer Sozialpsychologin Amélie Mummendey. Doch unter bestimmten Umständen seien nur wenige Menschen in der Lage, dem erlernten »moralischen Kompass« zu folgen: »Das Wissen darüber, was richtig und was falsch ist, wird von Subgruppen beeinflusst, die einem sagen: Das musst du jetzt tun!« Ein erschreckendes Ergebnis: Gruppendruck und Autoritätsgläubigkeit können jegliche Moralvorstellung auslöschen – dann erwacht die Bestie Mensch.

Horrortest: Kann ein Kopf ohne Körper überleben?

Wir schreiben das Jahr 1928. Die russischen Forscher Sergei Brukhonenko und Sergei Tchetchulin starten in ihrem Moskauer Labor ein grausiges Experiment, das heute sicher den Einspruch von Tierschützern provoziert hätte: Sie trennen einem Hund den Kopf ab und versuchen, den Hundekopf allein am »Leben« zu halten. Dazu legen sie ihn in eine Blechschale und schließen ihn über Schläuche an eine seltsame Apparatur an. Während des Experiments vergewissern sie sich immer wieder, dass tatsächlich Leben in dem abgetrennten Körperteil ist. Sie leuchten mit einem Scheinwerfer so lange in die Augen, bis die Pupillen sich verengen. Sie benetzen das Maul mit Essig, den die Hundezunge sofort wegleckt. Sie träufeln bitteres Chinin in den Rachen, bis die Augen tränen. Und sie geben dem Hundekopf Süßigkeiten zu fressen – was er schluckt, fällt sogleich aus der durchschnittenen Speiseröhre in die Blechschale. Drei Tage lang können die Forscher den Hundekopf am Leben halten.

Ein mechanisches Herz, das Brukhonenko und Tchetchulin erfunden hatten, machte das möglich. Über Gummischläuche gelangte das Blut aus den Halsvenen in eine offene Schale, wo es mit Sauerstoff angereichert wurde. Von dort floss es in eine Flasche, in der es chemisch behandelt wurde, damit es nicht gerann. Aus der Flasche wurde es mit konstantem Druck in die Halsschlagader gepumpt. Mit dieser Apparatur war den beiden Forschern der Bau der ersten primitiven Herz-Lungen-Maschine gelungen: eine segensreiche Erfindung, die später Herzoperationen möglich machte.

Bis heute regt das seltsame Experiment aber auch die Fantasie der Wissenschaftler an: Wäre das beim Menschen ebenfalls möglich? Könnte man Patienten, die vom Hals abwärts gelähmt sind, helfen, indem man ihren Kopf auf einen »Spenderkörper« transplantiert? Vielleicht hätte der Superman-Darsteller Christopher Reeves nicht so früh sterben müssen, wenn man seinen Kopf verpflanzt hätte. Aber die Fantasien gehen noch weiter: Könnte man durch Kopftransplantationen auf immer neue Körper das ewige Leben erreichen?

Mit solchen Fragen beschäftigt sich z. B. der renommierte amerikanische Gehirnchirurg Robert White. Er möchte der Erste sein, der einen menschlichen Kopf auf einen fremden Körper verpflanzt. Bei Tests an Affen waren die Versuchstiere danach gelähmt, mussten künstlich beatmet werden und starben nach wenigen Stunden.

Aber White glaubt fest an seinen Erfolg. Dann müssten allerdings ein paar Fragen geklärt werden: Was wird da überhaupt transplantiert – ein Kopf oder ein Körper? Welche Identität hat der Überlebende? Welches Geburtsdatum wird in seinem Pass stehen?

Kleiner Versuch – gigantische Folgen

An Wochenenden wird nicht geheizt, und so ist es am Samstag, dem 17. Dezember 1938, bitterkalt in den Laborräumen des Chemischen Instituts der Universität Berlin. Der Chemiker Otto Hahn (1879 – 1968) werkelt mit klammen Fingern an einem Versuch, der ihm 1944 den Nobelpreis einbringen wird – für die Entdeckung der Kernspaltung. Dabei verfolgt Hahn ein ganz anders Ziel. Wie viele andere Wissenschaftler auch will er neue Elemente entdecken – es klaffen nämlich Lücken in dem damals bekannten Periodensystem der Elemente (»PSE«), in dem die Grundstoffe der Natur entsprechend der Zusammensetzung ihrer Atomkerne aufgelistet und mit so genannten Ordnungszahlen versehen sind.

Atomkerne bestehen aus positiv geladenen Protonen und ungeladenen Neutronen. Je mehr Protonen und Neutronen sich im Kern befinden, desto schwerer ist das Element. Ein Atom des leichten Elements Helium (Ordnungszahl 2) enthält nur zwei Protonen und zwei Neutronen, ein Uran-Atomkern (Ordnungszahl 92) besteht aus 92 Protonen und 143 Neutronen. Für dieses Uran interessiert sich Hahn besonders. Es bildet zu seiner Zeit als schwerstes Element das Schlusslicht des PSE – und Otto Hahn will an jenem Wintertag 1938 versuchen, durch die künstliche Umwandlung des Urans ein noch schwereres Element zu finden.

Er knüpft dabei an die Arbeit des italienischen Physikers Enrico Fermi (1901 - 1954) an. Der hatte verschiedene chemische Elemente mit Neutronen beschossen – die Atomkerne sollten die Neutronen schlucken, damit neue Elemente entstehen. Fermi glaubte nach mehreren misslungenen Experimenten, die zu hohe Geschwindigkeit der Neutronen sei schuld daran, dass die Teilchen nicht in die Atomkerne eindrangen. Deshalb schoss er sie bei weiteren Versuchen durch ein Material, das Neutronen abbremst: Paraffin, ein Stoff, aus dem auch Mottenpulver produziert wird. Hahn übernimmt dieses Verfahren und jagt Neutronen durch einen zehn Zentimeter dicken Paraffinblock auf Uran – in der Erwartung, dass durch das Eindringen der Neutronen schwerere Urankerne entstehen, so genannte Transurane.

Doch der Versuch führt zu einem völlig anderen Ergebnis: Die Urankerne zerfallen in jeweils zwei Teile. Konsterniert stellt Hahn fest: »Wenn ich nicht wüsste, dass es Transurane sind, dann würde ich sagen, es ist Barium.« Und tatsächlich: Mit einem chemischen Verfahren analysiert er die Zerfallsprodukte – es handelt sich um die Elemente Barium und Krypton. Jetzt braucht der Chemiker nur noch zu rechnen: Barium hat die Ordnungszahl 56, Krypton 36 – ergibt zusammen die Ordnungszahl des Urans: 92. Kein Zweifel: Jeder Urankern war in zwei Teile zerlegt worden – fast wie mit dem Tranchiermesser.

Wie war das möglich? Seit der Antike gingen die Wissenschaftler davon aus: Materie ist aus kleinsten, unteilbaren Bausteinen zusammengesetzt. Für die »allen bisherigen Erfahrungen der Kernphysik widersprechende Kernspaltung« findet Hahn keine plau-sible Erklärung. Aber er weiß, wen er um Rat fragen kann: Lise Meitner, die erste Physikprofessorin Deutschlands, mit der er bis vor wenigen Monaten zusammengearbeitet hat. Auf dem Höhepunkt der Uran-Experimente musste die brillante Wissenschaftlerin das Berliner Institut wegen ihrer jüdischen Abstammung verlassen – nach 31-jähriger Tätigkeit als »außerordentliche, nicht beamtete Professorin für experimentelle Kernphysik«.

Im Morgengrauen des 17. Juli 1938 gelang der 60-Jährigen die Flucht nach Schweden. In einem einfachen Hotel erreicht sie am 22. Dezember 1938 ein Brief von Otto Hahn. Darin bittet er die »liebe Lise«, über das »Barium-Rätsel« nachzudenken: »Vielleicht kannst du irgendeine fantastische Erklärung dafür vorschlagen.« Meitner findet die Lösung, indem sie ein revolutionäres neues Atommodell entwickelt – das »Tröpfchen-Modell«: Ihm zufolge reagieren Atomkerne wie Flüssigkeitstropfen – wird Energie zugeführt, etwa durch Neutronenbeschuss, geraten sie in Schwingung. Wenn diese Eigenschwingung sehr stark ist, brechen die Kerne auseinander. Die zwei Spaltprodukte rasen auseinander, und dabei entsteht eine unglaubliche Energie. Mehr noch: Weil bei jeder Spaltung eines Atomkerns zwei bis drei Neutronen frei würden, könne jedes dieser Teilchen ein weiteres Uran-Atom spalten, das wiederum Neutronen erzeuge: Die Zahl der Spaltungen würde sich augenblicklich potenzieren, und es käme zu einer Explosion.

Physiker wie Jacob Robert Oppenheimer erkennen sofort die Möglichkeit, diese Kettenreaktion für eine Waffe von ungeheurer Zerstörungskraft zu nutzen. Am 16. Juli 1945 um 5.30 Uhr wird in der Wüste von New Mexico die erste Atombombe gezündet: »Trinity« sprengt die Welt ins Atomzeitalter.

Der »Pawlow’sche Hund« – und ein neues Bild von der Seele

Iwan Petrowitsch Pawlow hatte zeitlebens Geldprobleme. Um Miete zu sparen, schläft der russische Mediziner in seinem Labor. Seinen Versuchshunden geht es noch schlechter – immer wieder erfrieren jene Tiere, die ihn zu einem der bekanntesten Wissenschaftler machen sollen. Die »Pawlow’schen Hunde« dienen ihm in der militärärztlichen Akademie von St. Petersburg zur Erforschung des Verdauungssystems. Und weil die Verdauung schon beim Kauen beginnt, untersucht er auch die Speicheldrüse seiner Hunde. Dazu führt er den Speichel der Tiere durch ein Loch in der Wange direkt von der Drüse in einen Messbecher. Eigentlich will er so bestimmen, wie sich die Zusammensetzung des Speichels durch unterschiedliches Futter verändert. Doch bald taucht ein Problem auf: Die Hunde sondern bereits vor dem Fressen Speichel ab – sobald der Labordiener mit dem Futternapf auftaucht.

Zuerst betrachtet Pawlow diesen Effekt als Störfaktor; er entwickelt deshalb Techniken, den Hunden das Fressen ohne »Vorwarnung« ins Maul zu stecken. Doch es zeigt sich, dass die Tiere auch ganz subtile Signale mit dem Fressen verknüpfen: Schon das Geräusch der Schritte des Labordieners regt den Speichelfluss an.

Nun beginnt Pawlow umzudenken. Er betrachtet dieses Phänomen nicht mehr als Störung seiner Versuche, sondern als neues Forschungsgebiet. Bei weiteren Experimenten setzt er bewusst ganz bestimmte Signale ein, die die Fütterung ankündigen: Zum Beispiel läutet er fünf Sekunden vorher eine Glocke. Es dauert nicht lang, bis der Speichel der Hunde schon bei diesem Signal zu fließen beginnt: Die Tiere haben gelernt, dass sie nach dem Ertönen der Glocke gefüttert werden.

Der von Pawlow entdeckte Lernmechanismus heißt »klassisches Konditionieren«. Dabei wird an eine natürliche Kombination von Reiz und Reaktion (Futter und Speichelfluss) ein neuer Reiz gekoppelt (Glockenläuten). Pawlow hat auch herausgefunden, dass sich die Konditionierung wieder löschen lässt: Man brauchte bloß ein paarmal mit der Glocke zu klingeln, ohne den Hund danach zu füttern – schnell verlernte er den Zusammenhang wieder. Auf diesem Prinzip der gelöschten Konditionierung basiert die später entstandene Verhaltenstherapie: Sie entwickelte Methoden, mit denen sich Reiz-Reaktions-Schemata – z. B. die Angst vor dem Fliegen – aufbrechen lassen.

Kann ein Affe noch ein Mensch werden?

Die Frau des Amerikaners Winthrop Niles Kellogg ist nicht sonderlich begeistert davon, was ihr Mann an diesem 26. Juni 1931 mit nach Hause bringt: ein Schimpansenweibchen. Es ist siebeneinhalb Monate alt und heißt Gua. Kellogg, Professor der Psychologie an der Indiana-Universität, will ein kühnes Experiment wagen: Das Affenkind soll genauso wie der eigene, zehn Monate alte Sohn Donald erzogen werden – um herauszufinden: Können aus Affen noch Menschen werden?
Kellogg hofft, damit ein für alle Male zu klären, ob für die Entwicklung die Natur oder die Kultur, die Umwelt oder das Erbgut wichtiger ist. Würde der Affe die typischen Reaktionen von Menschenkindern übernehmen, wäre das ein Beleg für die Macht der Umwelt. Im anderen Fall wären die vererbten Instinkte des Tieres dominant.
Gua wird bis ins Detail wie ein Kleinkind behandelt. Sie trinkt aus der Flasche (später aus dem Glas) und isst mit dem Löffel. Sie kommt täglich in die Badewanne, wird im Kinderwagen durch die Gegend gefahren und schläft in einem Kinderbett. Gua muss auch Schuhe tragen und
lernen, aufrecht zu gehen wie ein Menschenkind.
Doch zu Kelloggs Überraschung wird sein Sohn nicht zum Vorbild für den Affen – sondern umgekehrt: Donald äfft Gua nach. Wenn der Junge Hunger oder Angst hat, kreischt er wie seine haarige »Schwester«. Darüber hi-naus bewegt er sich manchmal gern auf allen vieren und benutzt zeitweilig seinen Mund als Greifwerkzeug.
Donald ist auf dem besten Weg, eine Art Tarzan zu werden. Um seine Entwicklung nicht zu gefährden, bricht der Psychologe das Experiment nach neun Monaten ab. Dass die Umwelt für den Werdegang höherer Lebewesen eine größere Rolle spielt als das Erbgut, bleibt damit unbewiesen. Heute geht man davon aus, dass Gene und Umwelt an der Entwicklung zu etwa gleichen Teilen beteiligt sind.