Vor langer Zeit hat jeder in der Schule den Begriff des Wendepunkts kennengelernt, das war irgendwas in Mathematik. Der Wendepunkt ist der Zeitpunkt, an dem das exponentielle Wachstum in einen Rückgang übergeht. Ab diesen Zeitpunkt ist die Gefahr gebannt, wenn auch noch nicht vorüber. Haben wir diesen Punkt schon erreicht?
Wo ist der Wendepunkt?
Bei der Coronainfektion wächst, wie bei jeder Infektionsausbreitung, zunächst die Zahl der neu Infizierten exponentiell. Das bedeutet, dass im Verhältnis zu den bereits Infizierten ein fester Prozentsatz pro Tag hinzukommt. Aus 1000 Infizierte am ersten Tag werden, bei 30% Wachstum am Tag, 1300 Infizierte am zweiten Tag und am nächsten Tag werden die 30% auf die 1300 Infizierten gerechnet, also kommen weitere 390 Infizierte dazu. Am dritten Tag haben wir also 1690 und so geht es rasend weiter, am nächsten Tag hat sich die Zahl schon gegenüber dem Anfang verdoppelt.
Bild 1: Meine Annahmen für den Eingriff in das Sozialverhalten.
Eins = keine Änderung, zwei = Halbierung der Kontakte
Es gibt in dieser Situation nur zwei Wege, wie die Ausbreitung langsamer werden kann: Entweder es gibt keine Menschen mehr, die noch angesteckt werden können, dann ist die sogenannte Herdenimmunität erreicht oder man unterbindet die Ansteckung durch Beschränkung der sozialen Kontakte. Noch schöner wäre ein Impfstoff, aber den haben wir nicht.
Die Reduktion der sozialen Kontakte (Bild 1) wird ab 5. März im Modell eingerechnet und man sieht, in Bild 2, wie die rote Linie der Neuinfektionsrate rasch zurückgeht. Dabei nehme ich an, dass die Maßnahmen bis Ende März alle wirksam wurden und bis Ende Mai alle eingehalten werden.
Um zu erkennen, welche Wirkung die Einschränkungen der Kontakte haben, genügt es nicht einfach die Zahl der Infizierten zu zählen, selbst die Zahl der Neuinfizierten gibt uns nicht direkt Auskunft, man muss wissen wie sich das Wachstum in Prozent verändert. Das nennt der Mathematiker die 2. Ableitung.
Bild 2: Kurvenverlauf der bekannten Infektionsfälle (rote Punkte), Prognose (blaue Linie)
täglicher Zuwachs (rote Linie), wir sind immer noch am Anfang.
Selbst bei nahezu perfekter Isolation wird es immer noch neue Fälle geben, wie kommen wir da zu einem Rückgang? Das ist möglich, weil Menschen nach einiger Zeit wieder gesund werden und zum Glück danach auch immun gegen die Krankheit sind. Obwohl die genauen Zahlen nicht bekannt sind, nehmen wir vereinfacht an, dass 10% pro Tag gesund werden. Dann ist der Wendepunkt erreicht, wenn weniger als 10% neue Erkrankungen pro Tag hinzukommen. Dieser erste Wendepunkt wurde Ende März erreicht. Allerdings wächst die Zahl der Infizierten noch weiter an, vermutlich bis 25. Mai, um dann rasch zurückzugehen.
In der Analyse sieht man dies als blaue Kurve, die optisch einer Glockenkurve ähnelt, auch wenn ein anderer mathematischer Zusammenhang dahinter liegt. Hinweis, ich habe diesmal die Skala linear gewählt, damit die Kurvenform leichter zu erkennen ist.
Wo steht Deutschland?
In Deutschland wurden relativ früh viele Tests durchgeführt und viele Einschränkungen umgesetzt. Daher sind die Krankenhäuser noch nicht am Limit und können alle Patienten gut versorgen.
Dafür muss man auch allen Mitarbeitern in den Krankenhäusern sehr dankbar sein!
In der Statistik zeigt sich das, wenn man die Infektionsfälle in den Ländern mit den Todesfällen vergleicht (jeweils auf eine Million Einwohner bezogen).
Deutschland hat bemerkenswert wenig Todesfälle aufgrund des Coronavirus. (Datenquelle: Worldometers)
Hinweis: in der ursprünglichen Kurve war Portugal falsch eingetragen.
Die Größe der Blasen gibt an, wie viele Tests durchgeführt wurden, Länder, die viel testen haben natürlich eine geringere Dunkelziffer. Aber Italien hat auch viel getestet. Die USA liegen ähnlich niedrig wie Deutschland, es ist also aktuell nicht sinnvoll, dorthin mit dem Finger zu zeigen, das Land ist eben viel größer und daher sind die absoluten Zahlen auch erschreckender.
Wie hoch ist die Mortalität?
Die Mortalität und die Zeit zwischen Corona Diagnose und Tod kann man mit den vorhandenen Statistiken abschätzen.
Dafür habe ich die Änderung der Neudiagnosen und die Änderung der Sterbefälle in eine Grafik eingetragen. Geht man davon aus, dass ein prozentualer Rückgang der Neudiagnosen nach einiger Zeit einen gleichen Rückgang der prozentualen Zunahme der Todesfälle bewirkt, findet man die restlichen Tage, die ein Diagnostizierter hat, bis er verstirbt.
Auswertung des Rückgangs der Infektionen und der Todesfälle
Nimmt man für die Überlebensdauer 13 Tage an und verschiebt die Kurve entsprechend dann liegen die beiden Kurven fast übereinander. Jetzt kann man in die Datensätze gehen und nachsehen, wie viel Menschen vor 13 Tagen infiziert waren und erhält die Letalität (Fatality Rate) der Krankheit. Bei meinen Rechnungen erhalte ich für eine Person, die Corona positiv diagnostiziert wurde, eine Sterblichkeit von 3,7%.
Allerdings hat diese Betrachtung die Dunkelziffer nicht berücksichtigen, da ich diese normalerweise mit 3,1 annehme, kann man eine Letalität von 1,2% abschätzen, was auch im Bereich anderen Quellen liegt.
Mittelfristige Entwicklung
Wenn der Verlauf so weitergeht, können wir die Corona-Pandemie in Deutschland unter Kontrolle halten.
Unter den oben beschriebenen Annahmen erhält man folgenden Verlauf, hier wieder in der logarithmischen Darstellung:
Fortschreibung der Entwicklung, wenn die Menschen im Herbst wieder sorglos werden,
kann es im Winter eine 2. Welle geben
Die Prognose der Entwicklung ist natürlich hochspekulativ, da wir weder wissen, wie sich die Menschen nach mehreren Monaten "Shut Down" verhalten, noch wie unsere Politik die weitere Entwicklung begleitet.
Der Stern KIC 8462852 steht unter dem Verdacht, dass wir dort Bauergebnisse einer Superzivilisation beobachten. Sollten sich die Beobachtungen bestätigen, dann ändert sich unser Weltbild grundlegend, das erste mal seit der Aufklärung. Warum ich den Verdacht für sehr begründet halte, will ich im folgenden Blogbeitrag näher erläutern
Vorab die unabhängigen und unerklärlichen Hauptindizien:
Völlig ungewöhnliche Form der Verdunklungskurve
Völlig ungewöhnliche Stärke der Verdunklung
Völlig ungewöhnliches Dimmen eines Hauptreihensterns
Ein aktuelles Update im Vortrag am SETI (12.8.2016)
Was wurde genau beobachtet?
Mit der Raumsonde Kepler wurde zwischen 2009 und 2013 ein bestimmter Bereich des Himmels permanent beobachtet und insbesondere die Helligkeit aller Sterne in diesem Bereich gemessen.
Himmelsausschnitt, den Keppler beobachtet. In dem Bereich von 105 Quadratgrad wurden 190.000 Sterne überwacht. Quelle Wikipedia
Wenn auf der direkten Sichtlinie von Kepler zum Stern ein Planet vorbeigezogen ist, dann verdunkelte sich der Stern um etwa 1% und man kann vermuten es ist ein Planet.
Kepler Teleskope, das unabhängig von der Erde um die Sonne kreist um Störungen durch die Erde zu vermeiden. Quelle Wikipedia
Wiederholt sich die Sternbedeckung nach einiger Zeit, kann man relativ sicher sein, man hat einen Planeten entdeckt. Auf diese Weise wurden innerhalb weniger Jahre hunderte von Planeten entdeckt. Kennt man einen Stern mit einer derartigen Planetenbedeckung, kann man auch mit den Mitteln eines guten Amateur Astronoms wie etwa Dittler, der duzende Exoplaneten beobachtet hat [1], eine weitere Bedeckung registrieren!
Typische Lichtkurve eines Planetendurchgangs. Die rote theoretische Kurve beschreibt die Situation genau. Man beachte die minimale Abdunklung von maximal 0,09% Quelle: NASA, Ames Research Centre/ Kepler
Diese Form der Beobachtung hat aber im Fall von KIC 8462852 etwas sehr merkwürdiges hervorgebracht. Dieser Stern wurde derart stark abgedunkelt, dass die Helligkeit um 15% abgesunken ist. Dies kann natürlich ein Messfehler sein. Dabei muss man wissen, dass es noch nie eine Abdunklung von über 5% gab, also schon sehr ungewöhnlich.
Lichtkurve bei der ersten gemessenen Abdunklung von KIC 8462852 [2]
Nach 700 Tagen kam es wieder zu einer Bedeckung des Sterns, aber diesmal sogar um 22% und es war nicht eine einfache, regelmäßige Bedeckung, sondern mehrere unregelmäßige Bedeckungen. Einen derartigen Vorgang hat man noch nie gesehen.
Lichtkurve bei der 2. gemessenen Abdunklung von KIC 8462852 [2]
Nun sind nicht alle Sterne gleich, es gibt in der Astronomie viele Ereignisse, die die Helligkeit von Sternen verändern können etwa Sonnenflecken. All das wurde sehr genau untersucht und ist im lesenswerten wissenschaftlichen Artikel von T. S. Boyajian und Mitarbeiter veröffentlicht [2].
Mit akribischer Genauigkeit wurden zuerst Messfehler und dann Planeten ausgeschlossen. Planeten kann man relativ leicht ausschließen, da ein Planet, der den halben Sonnenradius hat, eher Teil eines Doppelstern wäre und zumindest den Stern derart stark bewegt, dass man die Bewegung auch im Spektrum erkennen würde.
Als Lösung geben die Autoren dann mehrere sehr ungewöhnliche Kometen an. Diese Kometen müssen zwar sehr ungewöhnliche Größe, Umlaufbahn und Ähnliches haben, sind aber zumindest nicht völlig auszuschließen und dienen im Artikel als mögliche Erklärung.
Der zusätzliche Hinweis
Die bisherigen Daten deuten auf ein extrem merkwürdiges Sternsystem hin, insbesondere die weit über das Übliche hinausgehende Verdunkelung des Sterns um 22% bei der zweiten Beobachtung.
Änderungen der Helligkeit von KIC 8462852 als blaue Punkte dargestellt. Vergleichssterne ohne systematischer Helligkeitsänderung als graue Kreuze [3]
Daraufhin hat der Forscher Bradley E. Schaefer [3] die historischen Daten zu diesen Stern herausgesucht. Glücklicherweise besitzt die Harvard Universität ein Archiv mit 500.000 Photoplatten von Himmelsbeobachtungen, die bis 1890 zurückreichen. Auf einigen Platten konnte die Helligkeit des Sterns vermessen werden.Dies ist im Nachhinein immer noch gut möglich, da auch viele andere Sterne auf den Platten sind, die zum Vergleich herangezogen werden können.
Das Resultat ist ein Rückgang der Helligkeit des Sterns um 20% innerhalb von 100 Jahren. Es gibt keinen bekannten Mechanismus, der dazu führt, dass ein Stern dieser Art (Hauptreihe F3 V/IV), innerhalb von 100 Jahren um 20% dunkler wird. Wären es Kometen, die oben beschrieben wurden, dann müssten etwa 600.000 Kometen in genau geplanten Abstand eingefallen sein. Ein derartiger Kometenschauer erscheint mehr als ausgeschlossen.
Dieser zusätzliche Hinweis auf völlig ungewöhnliches Verhalten des Sterns und seiner Umgebung erfordert eine sehr ungewöhnliche Erklärung.
Nachtrag: das Dimmen über 100 Jahre ist möglicherweise ein Messfehler, mehr dazu im Paper von Hippke [3]
Letzte Meldung: Aus den Kepler-Daten zeigt sich, dass es innerhalb der Beobachtungszeit von Kepler auch ein generelles Dimmen und zudem einen Abfall um 2,5% innerhalb von 200 Tagen gab. Ein weiterer Vorgang, der so noch nie bei einem anderen Stern beobachtet wurde. Das Paper von Benjamin [5].
Typ II Zivilisation
Die Kardaschow Skala beschreibt verschiedene Stufen einer Zivilisation. Zuerst beginnt eine Zivilisation Rohstoffe zu verbrennen und setzt damit unwesentlich Energie um, dazu gehört die Menschheit und ist von der Stufe 0 auf der Kandraschow Skala. Bauen wir die Solarenergie weiter aus, wird irgendwann alles Sonnenlicht, das auf die Erde fällt, von der Zivilisation genutzt und Stufe 1 ist erreicht. Das wird die Menschheit beim derzeitigen Ausbau der Solarenergie etwa 2040 erreichen, siehe Blogbeitrag "Von der Solarförderung zur Dyson-Sphäre".
Gelingt es einer Zivilisation die gesamte Energie eines Sterns einzusammeln, dann ist es eine Stufe 2 Zivilisation. Dazu ist es notwendig eine Dysonsphäre zu bauen, das bedeutet, die Sonne ist von Solarzellen so dicht umgeben, dass kaum mehr Licht ins Weltall gelangt. Im beobachteten Fall wäre der Rückgang der Helligkeit damit gut zu erklären.
Wie genau der Bau und der Betrieb einer Dysonsphere abläuft hängt entschieden von den Rohstoffen, verfügbaren Materalien und der Nutzung der Energie ab. Wir können uns das kaum vorstellen, insbesondere ist davon auszugehen, dass diese Stufe nicht durch Menschen oder "Aliens" sondern eher durch Systeme künstlicher Intelligenz mit dem Drang zur Expansion und damit zum Energieverbrauch realisiert wird.
Eine weitere Stufe der Zivilisation wäre die Stufe 3, bei der die gesamte Galaxie besiedelt wird. Offensichtlich ist das in unserer Galaxie nicht der Fall und auch in den bisher untersuchten 100.000 anderen Galaxien, Blogbeitrag "Sind wir allein im Weltall", hat man dafür keine Anzeichen gefunden.
Was genau könnte auf KIC 8462852 vor sich gehen?
In Sternsystemen gelten sehr gut bekannte Gesetze, die Keplergesetze. In unserem Sonnensystemen gibt es kugelförmige Körper, diese werden aufgrund der Masse und der Schwerkraft zu Kugeln. Die Größe hängt von der Masse ab. Die Umlaufbahn von der Masse der Sonne. Gelten die gleichen Gesetze auf KIC 8462852, dann kann man aus der Wiederholung der Bedeckung auf einen Planeten mit etwa gleichem Abstand wie Erde oder Mars rechnen. Damit eine Struktur 22% der Sonne bedeckt, müsste diese etwa den Durchmesser der Mondbahn haben.
Würde man aus dem Mondmaterial eine Scheibe bauen, die einen derartigen Durchmesser hat, dann hätte diese eine Dicke von 25 Meter. Allerdings würde diese Scheibe unter dem eigenem Gewicht zu einer Kugel kollabieren, da ein derartiger Körper eben nicht stabil ist.
Will man eine Struktur der beobachteten Größe realisieren, erfordert das eine ausgeklügelte Konstruktion, die etwa durch hochfeste Materalien und gegebenenfalls durch Rotation erreicht wird. Kein Gebilde, das natürlich entstehen kann, kann sich so formen.
Allerdings kann man festhalten, dass bereits das Material des Mondes ausreichen würde, eine astronomisch große Scheibe herzustellen. Bei der Nutzung weiterer Gesteinsplaneten, insbesondere der Erde kann man Strukturen bauen, die einen wesentlichen Teil des Sonnenlichts absorbieren.
Will man eine Sonne dauerhaft um 20 % verdunkeln, so wie es beobachtet wird, dann benötigt man auf einer Erdbahn dazu 56.548.667.764.616.278 km² Folie. Hat diese Folie eine Dicke von einem Millimeter, dann entspricht dies einer Masse von einem Hunderttausendstel der Erdmasse. Eine plausibel zu beschaffende Menge Material.
Aus der Sicht der benötigten Massen könnten zumindest theoretisch in unserem Sonnensystem Strukturen gebaut werden, die für einen Beobachter in 1480 Lichtjahren Entfernung vergleichbare Schattenspiele erscheinen lässt.
Das Fehlen von Radiosignalen
Das SETI Institut hat versucht, Radiosignale vom Stern KIC 8462852 zu empfangen, dabei aber nichts Auswertbares gefunden [4]. Ist das eine Widerlegung, dass in diesem Sonnensystem eine Zivilisation existiert. Noch vor 20 Jahren haben wir alle mit Fernsehsender mit einer Abstahlleistung von MegaWatt unsere Tagesschau empfangen. Heute senden wir mit wenigen Watt an jedes Handy. Selbst die Signale der Plutosonde liegen im Bereich weniger Watt. Es ist mit unserer Technik völlig ausgeschlossen irgendeins der genannten Radiosignale in einer Entfernung von 1480 Lichtjahren zu empfangen.
Für die vermutete Zivilisation gibt es auch keinen Grund zu uns fokussiert Radiosignale zu senden, da diese gerade die Erde vor 2900 Jahre, also ohne jeglichen Funksignal, sehen und damit berechtigtermassen keine fortgeschrittene Zivilisation vermuten können, es war bei uns gerade Bronzezeit.
Ich sehe im Fehlen von Radiosignalen daher keinerlei Hinweis, dass keine Zivilisation auf KIC 8462852 existiert.
Weitere Forschung dringend nötig
Offensichtlich ist den Planetenjägern mit der Keplersonde der dickste denkbare Fisch ins Netz gegangen, nämlich die Anzeichen auf eine Super-Zivilisation. Ich halte es für dringend geboten, diesen Anzeichen mit allen möglichen Forschungsresourcen nachzugehen.
Ein wesentlich genaueres Verständnis ist möglich, wenn mit den besten Teleskopen die spektralen Signale einer weiteren Bedeckung des Sterns untersucht werden. Aber auch alle anderen Beobachtungen, die an diesem Stern möglich sind, sollten genutzt werden um das Verständnis zu vertiefen.
Wir gewinnen damit ein völlig neues Weltbild
Wir sind nicht allein im Kosmos
Zivilisationen können weit über unsere Stufe hinauswachsen
Friedliche Zusammenarbeit ist möglich (sonst würde man dort nicht so weit kommen)
Reisen zu anderen Sonnen ist extrem schwer (Sonst würden die Nachbarsonnen auch Anzeichen von Zivilisation zeigen)
Es geht keine Gefahr von Level 2 Zivilisationen aus
Es bleibt sehr spannend. Sollte eine andere Erklärung für das Flackern gefunden werden, dann wäre ich sehr überrascht, aber in der Astronomie ist das dann sicherlich auch eine gewaltige Entdeckung, was immer es sein mag, unser Verständnis der Welt verändert sich auf jeden Fall.
Wann DAX und DOW Jones Unternehmen gegründet wurden
Industriegeschichte kann sicher einige Hinweise geben, wann Innovationen entstehen und in welchen Ländern sie gut gedeihen. Hier werden die Gründungsjahre von Unternehmen, die heute im DAX oder DOW gelistet werden verglichen.
Der Dax
Der Dax nimmt die 30 stärksten Aktien Unternehmen in Deutschland auf, wenn sie bereit sind einigen Regeln zu entsprechen [1].
Als erstes fällt auf, dass Unternehmen häufiger den Namen wechseln und damit das ursprüngliche Gründungsdatum nicht ganz klar ist, ich habe versucht immer das erste Gründungsdatum zu nehmen. Weiterhin gibt es in Deutschland einige große Konzerne, die durch Privatisierung entstanden sind, auch hier versuche ich den historischen Vorläufer zu nehmen, insbesondere bei der Post, die bereits 1490 in Deutschland gegründet wurde, führt das zu einem extrem frühen Gründungsdatum zeigt aber die Bedeutung der Renaissance die bis heute auf uns wirkt.
Tabelle 1: Gründungsjahre der DAX Unternehmen Quelle[1]
Trägt man die Gründungshäufigkeit über die Jahre auf, so ergibt sich Abbildung 1
Gründungsjahre der DAX und DOW Unternehmen, Stand 2015 [1][2]
In Deutschland waren bereits im Jahr 1880 über 50% der Unternehmen gegründet, die heute einen wesentlichen Teil der deutschen Wirtschaft darstellen, Mittelwert der Gründungen 1861. Nimmt man die etwas spezielle Firma "Deutsche Börse" aus der Liste heraus, dann ist das letzte Unternehmen, das bis in den DAX aufstieg mit der SAP AG bereits über 40 Jahre alt. Nach dem zweiten Weltkrieg wurden in Deutschland gerade einmal drei Unternehmen gegründet, die in den DAX aufgestiegen sind.
Der DOW Jones
In den USA, einem Land, das uns durch ständige Unternehmensgründungen oft als Vorbild genannt wird, sind die großen Unternehmen auch erstaunlich alt.
Akkumuliert man wieder die Gründungsdaten, so existieren in den USA bereits 1925 über 50% der Unternehmen, die heute dort im DOW gelistet werden, siehe Abbildung 1, Mittelwert der Gründungsjahre 1909. Auch hier der Hinweis, die Unternehmen müssen spezielle Bedingungen erfüllen um im DOW Jones Industrial Index gelistet zu werden[2].
Aber es gibt einen wesentlichen Unterschied zu Deutschland, nach dem 2. Weltkrieg wurden dort kontinuierlich neue Unternehmen (zehn an der Zahl) gegründet, die heute im DOW zu finden sind.
Die Statistik hat sicherlich einige systematische Fehler, aber sie zeigt, dass die Wirtschaft in Deutschland, was die Gründung neuer Unternehmen betrifft, erstarrt ist.
In den USA fällt selbst den Laien mit Google, Facebook und TESLA sofort eine Vielzahl von Unternehmen ein, die in den letzten Jahrzehnten gegründet wurden und unser Leben beeinflussen.
Wo bleiben die Gründer mit innovativen Ideen in Deutschland?
Und es sind immer kreative Gründer gewesen, die den Unternehmen die Namen gegeben haben, Merck, Siemens, Bayer, Henkel, Linde, Beiersdorf, Daimler Benz, usw.
Ich wünsche mir, dass auch in Deutschland sehr viel Kapital in Gründungen fliest, damit neuen Ideen zum Durchbruch verholfen wird.
21 Jahre - In Deutschland
Früher wurde man mit 21 Jahren erwachsen, bemerkenswert ist, nach 21 Jahren kommt in Deutschland oft Veränderung:
1918 wurde der I. Weltkrieg beendet.
1939 hat der II. Weltkrieg begonnen, 21 Jahre später
1947 begann der Wiederaufbau Deutschlands
1968 stand Deutschland auf den Barrikaden, 21 Jahre später
1989 standen die Ostdeutschen auf, 21 Jahre später
2010 wird spannend, dank Sarrazin, 21 Jahre später
"Ich missbillige, was du sagst, aber bis in den Tod werde ich dein Recht verteidigen es zu sagen."
Voltaires
Nur wer andere Meinungen zulässt, wird eine Verbesserung der Welt ermöglichen, meine Meinung! Ich bin über die Verfolgung Sarrazins erschüttert!
Muss ich als Beamter jetzt um meinen Beruf zittern, weil ich meine Meinung nicht vorab prüfen lasse?
Warum fällt der erste Weihnachtstag nicht auf dieses Datum, sondern auf den 25. Dezember? Weil man bei einer astronomischen Beobachtung mit freiem Auge den unteren Wendepunkt nicht so genau feststellen kann. Daher hat man pragmatisch den 25. Dezember als 1. Weihnachtstag gewählt und da der Abend davor der 24. ist, ist das der „heilige“ Abend. Und da der Jahreswechsel am 31. Dezember liegt und heilig Dreikönig am 6.Januar, alles Termine für Jahresanfänge in historischer Zeit, beginnen jetzt die Tage "zwischen" den Jahren.
I try to understand the change of the human society due to the end of the traditional energy generation.
I have a PhD in physics and some background in engineering.
I am not a native English speaker, every comment on language flaws is appreciated.