Cola, Bonbons, Eruptionen
Was ist exponentielles Wachstum? Warum macht es manchmal Spaß und manchmal Ärger?
Ein Impuls für den FREI-DAY / Projekt Zukunft an der Gesamtschule Pulheim
Viele Dinge auf der Welt folgen nicht-linearen Zusammenhängen. Exponentielles Wachstum liegt unserem Gehirn ohne Training oft nicht. Wir sind oft überrascht von Ereignissen und reagieren meist viel zu spät.
Beispiele für exponentielle Prozesse:
- überkochende Milch
- Zinseffekte bei Geldanlage oder Kredit
- Bremsweg in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit
- Ausbreitung von Covid-19
- Klimaerhitzung
- Artensterben
Ein Experiment
Anleitung
Den Versuch bitte nur im Freien durchführen, es ist danach klebrig.
Materialliste
Schutzbrille, 1 Flasche Diätcola, 5 Mentos mint Bonbons, 1 Papiertrichter (Eigenbau, sollte in die Flasche passen und die Bonbons durchlassen)
Versuchsdurchführung
Schutzbrille aufziehen. Die Colaflasche an einer Stelle platzieren, wo eine Kleckerei egal ist. Unmittelbar vor dem Versuch die Flasche öffnen. Trichter aufsetzen. Zeitgleich 5 Bonbons in die Flasche geben. Sofort zurücktreten. Nach wenigen Sekunden kommt es zu einer Eruption.
Frage: warum kommt es zu dieser Erruption?
Hintergrundinformationen
Unser Gehirn liebt das Prinzip je mehr, desto mehr. Solch ein linearer Zusammenhang liegt uns. Deshalb haben wir uns seit tausenden Jahren die Welt in kleine, überschaubare Abschnitte eingeteilt. Viele Größen im Alltag werden linear gemessen, dabei sind die Abstände auf der Skala der Messinstrumente immer gleich:
- Welche Größen lassen sich mit den gezeigten Messmitteln bestimmen?
- Ist bei allen Messinstrumenten / Messgrößen eine lineare Skalierung vorhanden?
- Wo auf der Welt wird heute noch mit einem Zollstock gemessen?
Probiert mal die folgende Frage in Eurem Umfeld aus:
Eine Schachbrettgeschichte
Mulan rettet einen Prinzen aus der Gefangenschaft. Sie bringt sicher zurück ihn an den chinesischen Kaiserhof. Der Kaiser möchte Mulan belohnen, sie weiß allerdings vom Geiz des Herrschers und verlangt bescheiden:
“Ach Kaiser, Du spielst gerne Schach. Ich esse gerne Reis. Lege mir doch auf das erste Feld Deines Spielbrettes 1 Reiskorn, auf das zweite 2, auf das dritte 4 und so fort.”
Der Kaiser willigt ein.
Rechenspiel
Ab welchem Feld ist die Jahresernte kompett auf dem Spielbrett?
Annahmen: 10 g Reis entsprechen 500 Körnern. Die Ernteprognose für Reis beträgt für 2021/2022 504 Mio. t.
Mit einer Tabellenkalkulation kannst Du das Problem gut lösen.
Ergänzungen: wiegt 10 g Mais oder Weizenkörner aus, zählt die Körner und rechnet mit diesen Eingangsgrößen. Passen alle Mais oder Weizenerträge eines Jahres (theoretisch) auch auf ein Schachbrett?
Weitere Beispiele von exponentiellen Zusammenhängen
Die globale Erhitzung folgt der zunehmenden Belastung der Atmosphäre mit Treibhausgasen.
Die heutige Entwicklung wurde bereits 1982 von Forschern der Ölfirma ExxonMobile erstaunlich exakt berechnet:
Seit der Industrialisierung uns insbesondere seit den 80er Jahren des letzten Jahrhunderts haben wir neben dem Ausstoß von Treibhausgasen auch in anderen Bereichen unserer Welt exponentiell eingegriffen:
Die große Wende voraus
SOURCE: Steffen et al. 2011, https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3357752/
NOTES: Complete combined image with captions locally saved GH as „DIRECT Acceleration Source FROM Steffen et al 2011 Fig. 3 pro parte-3.png“
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Will Steffen ist bekannt für seine aufrüttelnden Vorträge. Einer der wichtigsten ist „The Big U-Turn Ahead“, aufgenommen am 27. Juni 2018 in Byron Bay, Australien. Vielen Menschen fehlt immer noch das ganz grundsätzliche Verständnis für die Tragweite und Dringlichkeit der Klimakrise. Will Steffen fokussiert sich in seinem Vortrag besonders auf diese beiden Aspekte. Dabei erklärt er an Beispielen, wie der Klimawandel bereits heute unser Leben verändert und durch eine erdgeschichtliche Einordnung das Ausmaß der bevorstehenden Veränderungen.
Jeder Zuschauer wird hinterher das Konzept von Kippelementen im Erdsystem begriffen haben. Man kann nach diesem Vortrag nicht mehr umhin, sich seiner Verantwortung für die kommenden Generationen zu stellen und zu erkennen, wie irreversibel die Veränderungen sein werden, die wir gerade auslösen.
Ein Team von Freiwilligen hat diesen Vortrag in Zusammenarbeit mit Scientists For Future ins Deutsche übersetzt und mithilfe einer Crowdfunding-Initiative die professionelle Synchronisation finanziert. Die deutsche Fassung spricht der Hamburger Schauspieler Mark Bremer. Wir möchten an dieser Stelle noch einmal allen Unterstützer*innen danken.
Mit freundlicher Genehmigung der Urheber der Originalaufnahme: Christopher Sanderson, Christobel Munson und William Steffen.
Sie haben Fragen oder wollen den Film öffentlich aufführen? Dann wenden Sie sich an: medien@scientists4future.org #GroßeWendeVoraus
