Koaleszenz

Koaleszenz ist der Prozess, bei dem zwei oder mehr unabhängige Einheiten zu einer einzigen größeren Einheit verschmelzen. Der Begriff wird in verschiedenen Fachgebieten verwendet und kann sich auf Flüssigkeiten, Partikel, Gase oder genetische Linien beziehen. Ziel der Koaleszenz ist meist die Minimierung der Oberflächen- oder Freiheitsenergie durch Bildung eines größeren Elements.

In der Physik und Chemie kommt Koaleszenz vor allem bei Emulsionen, Nebel oder Aerosolen vor. Wenn zwei Flüssigkeitströpfchen miteinander in Kontakt treten, bricht die dünne Filmschicht dazwischen, und die Tropfen verschmelzen zu einem größeren Tropfen, der Oberflächenspannung verringert. Typische Einflussgrößen sind Viskosität, Temperatur, Oberflächenspannung und die Anwesenheit von Emulgatoren oder Stabilisatoren. Emulsionsstabilisierung zielt darauf ab, Koaleszenz zu verhindern oder zu verlangsamen, um die Phasen getrennt zu halten.

In der Meteorologie sorgt Koaleszenz in Wolken durch Kollisions- und Mischprozesse dafür, dass kleine Wassertröpfchen zu größeren Tropfen wachsen, die schließlich Niederschlag fallen lassen. Die Häufigkeit und Geschwindigkeit der Koaleszenz beeinflussen die Niederschlagsbildung und die Wolkenentwicklung.

In der Populationsgenetik bezeichnet Koaleszenz ein theoretisches Modell der genealogischen Herkunft heutiger Genome. Das Koaleszenzmodell beschreibt, wie sich Linien im Zeitverlauf zu einem gemeinsamen Vorfahren zurückverfolgen lassen. Es wird genutzt, um historische Demografie, Mutationen und Abstammung zu schätzen und Hypothesen über Evolutionsprozesse zu testen.

Zusammenfassend beschreibt Koaleszenz die Verschmelzung mehrerer Einheiten zu einer einzigen, mit zentralen Auswirkungen in Wissenschaften von Physik über Meteorologie bis hin zur Genetik.