Hummel-Paradoxon

Das Hummel-Paradoxon ist ein alter wissenschaftlicher Scherz aus den dreissiger Jahren des letzten Jahrhunderts um die vermeintlich wissenschaftlich bewiesene Unfähigkeit von Hummeln (Bombus) fliegen zu können. Der Studentenulk kursierte Anfang der 1930er Jahre unter Studenten des renommierten Aerodynamikers Ludwig Prandtl an der Universität Göttingen, und wurde jedoch unkritisch von der Presse aufgenommen..

Das ursprünglich als Scherz und Studentenulk gedachte Hummel-Paradoxon mutierte allerdings im Laufe der Zeit zu einem Paradebeispiel verschiedenster Verschwörungstheoretikern um angebliche Sinnlosigkeit wissenschaftlicher Arbeit.

Der Scherz

Der ursprüngliche wissenschaftliche Scherz besagte, daß nach den Gesetzen der Aerodynamik und Erkenntnissen der Physik Hummeln nicht fliegen können. Der Legende nach fragte eines Abends in einer Gaststätte ein Biologe einen Aerodynamiker, warum eine Biene oder Hummel eigentlich fliegen könne. Die Antwort des Aerodynamikers soll nach einer kurzen Berechnung auf einem Bierdeckel oder einer Serviette in etwa so gelautet haben: Die Hummel hat 0,7 cm² Flügelfläche und wiegt 1,2 Gramm. Nach den Gesetzen der Aerodynamik ist es unmöglich, bei diesem Verhältnis zu fliegen.

Dazugedichtet wurden meist noch anschließende Sätze wie: Die Hummel kümmert das nicht und sie fliegt trotzdem. Oder Da die Hummel die Gesetze der Aerodynamik nicht kennt, fliegt sie dennoch.

Der Aerodynamiker soll seine Berechnungen vor dem Hintergrund, dass er die Flügel der Hummel fälschlich als steif angenommen hatte, nochmals überdacht haben. Aus der späteren Antwort ließ sich aber wohl keine Schlagzeile machen. Es ist umstritten, wer dieser Aerodynamiker war. In einigen Quellen wird vermutet, dass es sich um den Schweizer Gasdynamiker Jacob Ackeret (1898–1981) gehandelt haben könnte. Eventuell war es auch André Saint-Lagué, ein Assistent des französischen Entomologen Antoine Magnan. Letzterer erwähnt eine ähnlich lautende Behauptung seines Assistenten zum Flug der Insekten 1934 in seinem Buch Le Vol des Insectes.

Tatsächlich gibt es hier kein Paradoxon. Die Aerodynamik eines Flugzeuges und die einer Hummel unterscheiden sich nicht nur in der Bewegung der Flügel, sondern auch aufgrund anderer Größen- und Geschwindigkeitverhältnisse und damit anderer Reynoldszahlen. Theorien hierzu wurden schon in den 1930er Jahren entwickelt. Dabei spielten insbesondere Wirbel aus dem Strömungsforschung eine entscheidende Rolle. Der experimentelle Nachweis dazu wurde 1996 erbracht, als Charles Ellington von der Universität Cambridge Versuche zum Insektenflug vornahm: durch den Flügelschlag werden Wirbel erzeugt, die der Hummel den nötigen Auftrieb verschaffen, und die Existenz dieser Wirbel ließ sich mit optischen Mitteln zeigen.

Die Unsinnigkeit der Hummel-Legende lässt sich auch am Beispiel des Hubschraubers verdeutlichen. Wäre das erwähnte „Gesetz“ für alle fliegenden Objekte relevant, könnte u. a. auch ein Hubschrauber nicht fliegen. Eine Flügelfläche von 0,7 cm² im Verhältnis zu einem Gewicht von 1,2 g entspricht einer Flügelfläche von 0,583 cm² pro g Gewicht. Ein moderner Hubschrauber (Beispiel hier: Eurocopter EC120B) wiegt 1715 kg. Um allein das Verhältnis von Gewicht zu Flügelfläche der Hummel zu erreichen, würde er eine Flügelfläche von knapp 100 m² benötigen. Angesichts der geringen Rotorfläche von Hubschraubern ist das Verhältnis also noch viel „ungünstiger“ als bei der Hummel.

Quellennachweise

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