Man hört von epischen Berichten über Menschen, die einen Schuss ins Gehirn, einen freien Fall aus 10 Stockwerken oder einen monatelangen Aufenthalt auf dem Meer überleben. Aber wenn man einen Menschen irgendwo im bekannten Universum hinbringt, mit Ausnahme der dünnen Hülle des Weltraums, die sich ein paar Meilen über oder unter dem Meeresspiegel auf der Erde erstreckt, sind wir innerhalb von Minuten tot. So stark und widerstandsfähig der menschliche Körper in manchen Situationen auch zu sein scheint, im Kontext des gesamten Kosmos ist er beunruhigend zerbrechlich.

Viele der Grenzen, innerhalb derer ein typischer Mensch überleben kann, sind bereits vollständig festgelegt; die bekannte „Dreierregel“ gibt vor, wie lange wir auf Luft, Wasser und Nahrung verzichten können (etwa drei Minuten, drei Tage bzw. drei Wochen). Andere Grenzen sind eher spekulativ, da sie selten oder nie getestet wurden. Wie lange kann man zum Beispiel wach bleiben, bevor man stirbt? Wie hoch kann man klettern, bevor man erstickt? Wie viel Beschleunigung kann Ihr Körper aushalten, bevor er auseinanderbricht?

Im Laufe der Jahrzehnte haben Experimente – einige absichtlich, andere zufällig – dazu beigetragen, den Bereich abzustecken, in dem wir buchstäblich leben.

Wie lange können wir wach bleiben?

Piloten der Luftwaffe sind dafür bekannt, dass sie nach drei oder vier Tagen Schlafentzug so sehr ins Delirium fallen, dass sie ihre Flugzeuge zum Absturz bringen (nachdem sie eingeschlafen sind). Sogar eine einzige durchgemachte Nacht beeinträchtigt die Fahrtauglichkeit genauso stark wie eine Trunkenheitsfahrt. Die absolut längste Zeit, die jemand freiwillig wach geblieben ist, bevor er einschlief, beträgt 264 Stunden (etwa 11 Tage) – ein Rekord, den der 17-jährige Randy Gardner 1965 im Rahmen eines Highschool-Wissenschaftsprojekts aufgestellt hat. Bevor er am 11. Tag einschlief, war er im Grunde ein Gemüse mit offenen Augen.

Aber zu welchem Zeitpunkt wäre er gestorben?

Im Juni starb ein 26-jähriger Chinese, der 11 Tage lang versucht hatte, alle Spiele der Fußball-Europameisterschaft im Schlaf zu verfolgen. Allerdings trank er während der gesamten Zeit Alkohol und rauchte, so dass es schwierig ist, seine Todesursache zu ermitteln. Noch nie ist ein Mensch endgültig an Schlafmangel gestorben, und aus offensichtlichen ethischen Gründen können Wissenschaftler die Grenze im Labor nicht finden.

Sie haben es jedoch mit Ratten getan. 1999 setzten Schlafforscher an der Universität von Chicago Ratten auf eine rotierende Scheibe über einem Wasserbecken und zeichneten die Gehirnströme der Ratten mit einem Computerprogramm auf, das den Beginn des Schlafs erkennen konnte. Wenn die Ratten einschliefen, wurde die Scheibe plötzlich gedreht, um sie wach zu halten, indem man sie gegen die Wand stieß und drohte, sie ins Wasser zu stoßen. Die Ratten starben durchweg nach zwei Wochen dieses Elends. Bevor sie starben, zeigten die Nagetiere Symptome von Hypermetabolismus, einem Zustand, bei dem der Ruheumsatz des Körpers so stark ansteigt, dass er selbst bei völliger Ruhe übermäßig viele Kalorien verbrennt. Hypermetabolismus wurde mit Schlafmangel in Verbindung gebracht.

Wie viel Strahlung können wir aufnehmen?

Strahlung stellt eine langfristige Gefahr dar, weil sie die DNA mutiert und den genetischen Code auf eine Weise umschreibt, die zu einem krebsartigen Wachstum der Zellen führen kann. Aber wie viel Strahlung führt zum sofortigen Tod? Laut Peter Caracappa, Nuklearingenieur und Strahlenschutzexperte am Rensselaer Polytechnic Institute, zerfetzen 5 und 6 Sievert (Sv) im Laufe weniger Minuten zu viele Zellen, als dass der Körper sie auf einmal reparieren könnte. „Je länger der Zeitraum ist, in dem die Dosis akkumuliert wird, desto höher ist diese Spanne, da der Körper in dieser Zeit auch an der Selbstreparatur arbeitet“, so Caracappa gegenüber Life’s Little Mysteries.

Zum Vergleich: Einige Arbeiter im japanischen Kernkraftwerk Fukushima haben bei der Atomkatastrophe im vergangenen März 0,4 bis 1 Sv Strahlung pro Stunde aufgenommen. Obwohl sie kurzfristig überlebten, stieg ihr lebenslanges Krebsrisiko, so die Wissenschaftler.

Selbst wenn man sich von Nuklearkatastrophen und Supernova-Explosionen fernhält, erhöht die natürliche Hintergrundstrahlung, der wir alle auf der Erde ausgesetzt sind (aus Quellen wie Uran im Boden, kosmischen Strahlen und medizinischen Geräten), unsere Chance, in einem bestimmten Jahr an Krebs zu erkranken, um 0,025 Prozent, so Caracappa. Dies stellt eine bizarre Obergrenze für die menschliche Lebensspanne dar.

„Ein durchschnittlicher Mensch …, der über 4.000 Jahre hinweg jedes Jahr eine durchschnittliche Hintergrundstrahlungsdosis erhält, würde bei Abwesenheit aller anderen Einflüsse mit ziemlicher Sicherheit an einem durch Strahlung verursachten Krebs erkranken“, sagte Caracappa. Kurz gesagt, selbst wenn es uns irgendwann gelingen sollte, alle Krankheiten auszurotten und die genetischen Befehle auszuschalten, die unseren Körper altern lassen, haben wir Pech: Wir werden niemals älter als 4.000 Jahre werden.

Wie stark können wir beschleunigen?

Der Brustkorb schützt unser Herz vor einem harten Schlag, aber er ist ein fadenscheiniger Schutz gegen die Art von Stößen, die die Technologie heute möglich gemacht hat. Wie viel Beschleunigung vertragen unsere Organe?

NASA und Militärforscher haben Fortschritte bei der Beantwortung dieser Frage gemacht, um sichere Raumfahrzeuge und Flugzeuge zu entwickeln. (Man will ja nicht, dass Astronauten während des Starts ohnmächtig werden.) Die seitliche Beschleunigung – ein Ruck zur Seite – setzt unseren Organen wegen der Asymmetrie der Kräfte zu. Einem kürzlich in Popular Science erschienenen Artikel zufolge können 14 G Seitenbeschleunigung die Organe voneinander losreißen. Die Kopf-Fuß-Bewegung hingegen lässt das gesamte Blut in die Füße fließen. Zwischen 4 und 8 G in Längsrichtung können Sie umhauen. (Eine Kraft von 1 G ist die normale Schwerkraft, die wir hier auf der Erde spüren, während 14 G der Anziehungskraft eines 14-mal so massiven Planeten entsprechen.)

Vorwärts- oder Rückwärtsbeschleunigung scheinen den Körper am wenigsten zu belasten, weil sie es Kopf und Herz ermöglichen, gemeinsam zu beschleunigen. Militärische Experimente in den 1940er und 1950er Jahren mit einem „Human Decelerator“, einem Raketenschlitten, der auf dem Luftwaffenstützpunkt Edwards in Kalifornien hin und her sauste, lassen vermuten, dass wir mit einer Geschwindigkeit von 45 G, also der Schwerkraft von 45 Erden, abbremsen können und noch leben, um darüber zu sprechen. Bei dieser Geschwindigkeit verlangsamt man in Sekundenbruchteilen über einige hundert Fuß von 630 Meilen pro Stunde auf 0 mph. Nach Schätzungen von Forschern verwandeln wir uns bei etwa 50 G wahrscheinlich in einen Sack voller Einzelteile.

Welche Umweltveränderungen können wir verkraften?

Individuen unterscheiden sich stark darin, wie gut sie Abweichungen von den normalen atmosphärischen Bedingungen tolerieren, ob es sich nun um Veränderungen der Temperatur, des Drucks oder des Sauerstoffgehalts der Luft handelt. Die Grenzen des Überlebens hängen auch davon ab, wie langsam die Umweltveränderungen eintreten, denn der Körper kann seinen Sauerstoffverbrauch und Stoffwechsel allmählich an die äußeren Bedingungen anpassen. Es lassen sich jedoch einige grobe Schätzungen der Grenzwerte vornehmen.

Die meisten Menschen erleiden nach 10 Minuten in extrem feuchter Hitze von 60 Grad Celsius (140 Grad Fahrenheit) eine Hyperthermie. Der Kältetod ist schwieriger abzugrenzen. Eine Person stirbt in der Regel, wenn ihre Körpertemperatur auf 21 Grad Celsius (70 Grad Fahrenheit) sinkt, aber wie lange dies dauert, hängt davon ab, wie „gewöhnt“ eine Person an die Kälte ist und ob eine mysteriöse, latente Form des Winterschlafs einsetzt, was bekanntlich vorkommt.

Die Grenzen des Überlebens sind für langfristigen Komfort besser festgelegt. Einem NASA-Bericht aus dem Jahr 1958 zufolge können Menschen unbegrenzt in Umgebungen leben, die sich zwischen etwa 4 und 35 Grad Celsius bewegen, wenn die letztgenannte Temperatur bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von nicht mehr als 50 Prozent auftritt. Die Höchsttemperatur steigt, wenn die Luftfeuchtigkeit geringer ist, weil der geringere Wassergehalt in der Luft das Schwitzen und damit das Auskühlen erleichtert.

Wie jeder Science-Fiction-Film beweist, in dem der Helm eines Astronauten außerhalb des Raumschiffs abspringt, geht es uns mit abnormalen Sauerstoff- oder Druckwerten nicht allzu gut. Bei atmosphärischem Druck enthält die Luft 21 Prozent Sauerstoff. Wir sterben an Anoxie, wenn diese Konzentration unter 11 Prozent sinkt. Zu viel Sauerstoff ist ebenfalls tödlich, da er im Laufe einiger Tage allmählich eine Lungenentzündung verursacht.

Wir werden ohnmächtig, wenn der Druck unter 57 Prozent des atmosphärischen Drucks fällt – das entspricht dem Druck in einer Höhe von 4.572 Metern (15.000 Fuß). Bergsteiger können noch höher vordringen, weil sie ihren Körper allmählich an den Sauerstoffmangel gewöhnen, aber niemand überlebt lange ohne Sauerstofftank in einer Höhe von über 7925 m (26.000 Fuß).

Das sind etwa 8 km (5 Meilen) Höhe. Der Rand des bekannten Universums liegt etwa 46 Milliarden Lichtjahre weiter entfernt.

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