Logarithmische Spiralen

Die Bilder zeigen Spiralen, die auf den ersten Blick ähnlich aussehen. Es sind aber ganz verschiedene Objekte. Links ist die Spiralgalaxie M101, rechts ist der Wirbelsturm Rammasun zu sehen.

Bildcredits: M101: NASA, ESA, CFHT, NOAO; Taifun Rammasun: MODIS, NASA; Vergleich: Lawrence Anderson-Huang (Ritter Astrophysical Obs., Univ. Toledo)

Rechts ist der unangenehm nahe Taifun Rammasun, links die Galaxie M101. Sie ist 25 Millionen Lichtjahre entfernt. Scheinbar haben die beiden nicht viel gemeinsam. Anfangs war Rammasun nur etwa tausend Kilometer breit. M101 wird auch Feuerrad-Galaxie genannt und ist mehr als etwa 170.000 Lichtjahre groß. Damit sind die beiden Objekte von der Größe her sehr verschieden. Auch die physische Umgebung, in der sie entstanden und sich entwickelt haben, hat nichts gemeinsam.

Dennoch sehen die beiden Objekte einander sehr ähnlich. Beide haben Arme mit der Form einer einfachen und schönen mathematischen Kurve. Man nennt sie logarithmische Spirale. Ihre Öffnung wird geometrisch größer, je weiter die Kurve von der Mitte entfernt ist.

Andere Namen sind: gleichwinkelige Spirale, Wachstumsspirale, Bernoulli-Spirale oder spira mirabilis. Der Philosoph Descartes entdeckte sie im 17. Jahrhundert. Seither faszinieren in der Mathematik die vielen Eigenschaften der Spirale. Die abstrakte Form kommt in der Natur viel häufiger vor als bei diesem visuellen Vergleich. Solche Spiralen beschreiben die Spuren subatomarer Teilchen in einer Blasenkammer. Auch die Kerne einer Sonnenblume oder die Röschen von Romanesco sind spiralförmig angeordnet.

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