From maximum force to physics in 9 lines -- and implications for quantum gravity

A compact summary of present fundamental physics is given and evaluated. Its 9 lines contain both general relativity and the standard model of particle physics. Their precise agreement with experiments, in combination with their extreme simplicity and their internal consistency, suggest that there are no experimental effects beyond the two theories. The combined properties of the 9 lines also imply concrete suggestions for the search for a theory of quantum gravity. Finally, the 9 lines specify the only decisive tests that allow checking any specific proposal for such a theory.Comment: 10 pages, 1 tabl

SU(3) Landau gauge gluon and ghost propagators using the logarithmic lattice gluon field definition

We study the Landau gauge gluon and ghost propagators of SU(3) gauge theory, employing the logarithmic definition for the lattice gluon fields and implementing the corresponding form of the Faddeev-Popov matrix. This is necessary in order to consistently compare lattice data for the bare propagators with that of higher-loop numerical stochastic perturbation theory (NSPT). In this paper we provide such a comparison, and introduce what is needed for an efficient lattice study. When comparing our data for the logarithmic definition to that of the standard lattice Landau gauge we clearly see the propagators to be multiplicatively related. The data of the associated ghost-gluon coupling matches up almost completely. For the explored lattice spacings and sizes discretization artifacts, finite-size and Gribov-copy effects are small. At weak coupling and large momentum, the bare propagators and the ghost-gluon coupling are seen to be approached by those of higher-order NSPT.Comment: 18 pages, 19 figures, 5 table

General relativity and cosmology derived from principle of maximum power or force

The field equations of general relativity are shown to derive from the existence of a limit force or of a limit power in nature. The limits have the value of c^4/4G and c^5/4G. The proof makes use of a result by Jacobson. All known experimental data is consistent with the limits. Applied to the universe, the limits predict its darkness at night and the observed scale factor. Some experimental tests of the limits are proposed. The main counter-arguments and paradoxes are discussed, such as the transformation under boosts, the force felt at a black hole horizon, the mountain problem, and the contrast to scalar--tensor theories of gravitation. The resolution of the paradoxes also clarifies why the maximum force and the maximum power have remained hidden for so long. The derivation of the field equations shows that the maximum force or power plays the same role for general relativity as the maximum speed plays for special relativity.Comment: 24 pages, 1 figure, LaTeX, published versio

Screening of Patient Impairments in an Outpatient Clinic for Suspected Rare Diseases—A Cross-Sectional Study

Background: Most rare diseases are chronic conditions with variable impairment of functionality, which can result in a need for rehabilitation. To our knowledge, there are no systematic studies on the rehabilitation needs of patients in centres for rare diseases in the literature. Our hypothesis is that participation of these patients is so limited that there is an increased need for rehabilitation. For this reason, a survey on the need for rehabilitation was carried out in all patients presenting to the centre for rare diseases, in order to assess the need for rehabilitative measures to counteract disturbances in activity and participation. Methods: A cross-sectional study was performed to collect data using a written questionnaire from December 2020 to June 2021, including patients presenting personally in the center for rare diseases. Results: Nearly 70% of the participants assessed their own ability to work as critical. Of those surveyed, n = 30 (44.9%) had PDI total ≥ 33 points and, thus, a clear pain-related impairment. Conclusion: The results show functional restrictions in the areas of mental well-being and activity. As expected, the health-related quality of life is reduced as compared to healthy people. Almost half of the participants reported significant pain-related impairments, however, only 9% of all respondents stated that they had received appropriate pain therapy. The results show the need for rehabilitation-specific skills in the care and counseling of patients with rare diseases

Das Potenzial algenbasierter Kraftstoffe für den Lkw-Verkehr. Sachstandsbericht zum Monitoring »Nachhaltige Potenziale der Bioökonomie – Biokraftstoffe der 3. Generation«

Der Verkehr trägt aktuell insgesamt zu etwa einem Fünftel der gesamten Treibhausgasemissionen Deutschlands bei, woran der Straßengüterverkehr durch Lkw einen Anteil von etwa 35 % hat. Da aus Algen Kraftstoffe erzeugt werden können, die als Dieselsubstitute in reiner Form oder mit Diesel gemischt ohne große Anpassung der Infrastruktur in Lkw einsetzbar wären, könnte dies interessante Möglichkeiten eröffnen, die bisherige Abhängigkeit des Lkw-Verkehrs von fossilen Kraftstoffen zu mindern. Hierzu wurde eruiert, ob bzw. welche Menge algenbasierten Biokraftstoffs umweltverträglich zur Verfügung gestellt werden könnte und wie sich der aktuelle Forschungsstand zur gesamten Energiebilanz der neuen Kraftstoffe inklusive der Herstellung darstellt. Der Bericht verdeutlicht, dass algenbasierte Biokraftstoffe unter den derzeit als plausibel angenommenen Produktionsoptionen auf kurz- und mittelfristige Sicht keinen Beitrag für einen klimaneutralen Verkehr leisten können. Ein spürbarer Beitrag zur Verbesserung der THG-Bilanz des Straßengüterverkehrs kann bis 2050 von algenbasierten Biokraftstoffen wohl nicht erwartet werden. Hierfür wären wissenschaftlich-technische Durchbrüche und Prozessinnovationen vonnöten, die derzeit nicht absehbar sind. Für eine großtechnische und aus Nachhaltigkeitsperspektive sinnvolle Erzeugung algenbasierter Kraftstoffe sind wesentliche Fortschritte insbesondere hinsichtlich ihrer Energiebilanz erforderlich. Analysiert und diskutiert wird zudem, welche forschungs- und wirtschaftspolitischen Strategien und Instrumente zur Verfügung stehen oder ggf. notwendig wären, um relevantes Potenzial zu heben. Inhalt Zusammenfassung 9 1 Einleitung 21 2 Biokraftstoffe zur Reduzierung der THG-Emissionen des Verkehrs 27 2.1 Bioökonomie, Klimawandel und internationale Verpflichtungen zum Klimaschutz 27 2.2 Klassifizierung von Biokraftstoffen 28 2.3 Regulatorischer Rahmen für Biokraftstoffe 30 2.3.1 Regelungen auf europäischer Ebene 31 2.3.2 Regelungen in Deutschland 32 2.4 Gegenwärtige Lage auf dem Biokraftstoffmarkt 34 3 Algen als Rohstoff für Biokraftstoffe 39 3.1 Definition und Diversität 41 3.2 Die Kultivierung von Algen 43 3.2.1 Stoff- und Energiewechsel: photo-, hetero- und mixotrophe Nährmedien 43 3.2.2 Produktion von Makroalgen offshore 45 3.2.3 Produktion von Mikroalgen in offenen Systemen 46 3.2.4 Produktion von Mikroalgen in geschlossenen Systemen 47 3.3 Ernte, Entwässerung und Extraktion von Inhaltsstoffen 48 3.4 Mögliche Produktionsmengen von Mikroalgen 51 3.4.1 Produktivität verschiedener Produktionssysteme 51 3.4.2 Hochrechnungen zu Produktionspotenzialen für Algenbiomasse 55 3.5 Mögliche Produktionskosten von Mikroalgen 55 4 Kraftstoffherstellung aus Algenbiomasse 61 4.1 Konversionspfade für algenbasierte Kraftstoffe 61 4.1.1 Biodiesel durch Umesterung 63 4.1.2 Kraftstofferzeugung durch Hydrierung 64 4.1.3 Kraftstoffe via hydrothermale Verflüssigung 65 4.1.4 Synthetische Kraftstoffe 66 4.1.5 Verflüssigtes Biogas 67 4.2 Produktionskosten algenbasierter Kraftstoffe 68 4.3 Erzeugbare Algenkraftstoffmengen 70 5 Nachhaltigkeitsaspekte algenbasierter Kraftstoffe 73 5.1 Flächenbedarf für die Biomasseerzeugung 74 5.2 Energieeinsatz und -verbrauch 76 5.3 THG-Emissionen und Klimarelevanz 79 5.4 Wasserverbrauch und Wasserverschmutzung 81 5.5 Fazit 84 6 Zur Rolle algenbasierter Biokraftstoffe für einen THG-neutralen Lkw-Fernverkehr 87 6.1 Verkehrsaufkommen und Infrastruktur im Lkw-Fernverkehr 88 6.2 Kraftstoffverbrauch von Lkw: technische Entwicklungen und Einsparmöglichkeiten 94 6.3 Antriebs- und Kraftstoffalternativen für Fern-Lkw 100 6.3.1 Dieselmotor 101 6.3.2 Gasbetriebener Ottomotor 102 6.3.3 Brennstoffzelle 103 6.3.4 Elektromotor 104 6.4 Modellierung verschiedener Antriebs- und Kraftstoffalternativen für einen THG-neutralen Lkw-Verkehr 106 6.4.1 Grundannahmen der Modellierung 107 6.4.2 Annahmen zu einzelnen erneuerbaren Kraftstoffalternativen 109 6.4.3 THG-Minderungsleistung durch Einsatz der Antriebsund Kraftstoffalternativen im Jahr 2050 118 6.5 Herausforderungen für die Umstellung des LkwFernverkehrs auf alternative Antriebe bzw. Kraftstoffe 121 6.6 Fazit 123 7 Resümee und Handlungsoptionen 125 7.1 Bedeutung algenbasierter Biokraftstoffe für einen klimaneutralen Lkw-Verkehr 125 7.2 Entwicklung von Bioraffineriekonzepten 126 7.3 Förderung von Forschung und Entwicklung 128 7.3.1 Kontinuierliche Förderung und Zugänglichkeit von Forschungsergebnissen 128 7.3.2 Algenselektion und genetische Modifikation 129 7.3.3 Optimierung der Algenkultivierung 129 7.3.4 Weiterentwicklung spezifischer Herstellungsverfahren für Algenkraftstoffe 130 8 Literatur 130 8.1 In Auftrag gegebene Gutachten 131 8.2 Weitere Literatur 131 9 Anhang 148 9.1 Abbildungen 148 9.2 Tabellen 149 9.3 Abkürzungen 15

Transformations of the National:Rammstein’s “Deutschland” as a Provocation of German History

This contribution examines the nexus between ‘the political’ and popular music from an interdisciplinary perspective. Using Rammstein’s highly provocative single “Deutschland” (2019) as an example, this case study showcases multiple different and often contradictory readings of the band’s work with a view to its textual, visual, sonic and performative dimensions. Overall, this contribution suggests that the political in Rammstein oscillates between self-reference and historical reference, between deconstruction and marketability, and between scandalous irony and ambiguous sincerity

Sperm Lipid Composition in Early Diverged Fish Species: Internal vs. External Mode of Fertilization

The lipid composition of sperm membranes is crucial for fertilization and differs among species. As the evolution of internal fertilization modes in fishes is not understood, a comparative study of the sperm lipid composition in freshwater representatives of externally and internally fertilizing fishes is needed for a better understanding of taxa-specific relationships between the lipid composition of the sperm membrane and the sperm physiology. The lipidomes of spermatozoa from stingray, a representative of cartilaginous fishes possessing internal fertilization, and sterlet, a representative of chondrostean fishes with external fertilization, have been studied by means of nuclear magnetic resonance (NMR), matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS), electrospray MS, gas chromatography-(GC) MS, and thin-layer chromatography (TLC). NMR experiments revealed higher cholesterol content and the presence of phosphatidylserine in stingray compared to sterlet sperm. Unknown MS signals could be assigned to different glycosphingolipids in sterlet (neutral glycosphingolipid Gal-Cer(d18:1/16:0)) and stingray (acidic glycosphingolipid sulpho-Gal-Cer(d18:1/16:0)). Free fatty acids in sterlet sperm indicate internal energy storage. GC-MS experiments indicated a significant amount of adrenic acid, but only a low amount of docosahexaenoic acid in stingray sperm. In a nutshell, this study provides novel data on sperm lipid composition for freshwater stingray and sterlet possessing different modes of fertilization