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Klimaforschung
Im Interview erläutert Volkmar Wirth die komplexen Eigenschaften eines globalen Windbandes in rund zehn Kilometern Höhe – des Jetstreams.
Quantencomputer
Quantencomputer gibt es bisher nur im kleinen Stil. Hochreines Silizium könnte nun Quantencomputer mit einer Vielzahl von Qubits ermöglichen.
Sonnensystem
Bislang wurde ein wichtiger Prozess in der Atmosphäre der Venus übersehen, der dort den Wasserverlust vermutlich verdoppelt.
Straßenverkehr
In der 357. Folge erzählt Daniel Göhring, wie autonomes Fahren funktioniert und ab wann autonome Fahrzeuge im Straßenverkehr eingesetzt werden können.
Verkehr
Schon kleine Störungen im Verkehrsfluss, häufige Spurwechsel und langsame Reaktionen begünstigen die Staubildung.
Eismonde
Mit Computersimulationen untersuchen Forschende die Ursache eines Phänomens am Südpol des Saturnmondes.
Magnetar
Um Magnetare sind noch viele wissenschaftliche Fragen offen. Umso mehr freuen sich Forschende über eine zufällige – und aufschlussreiche – Entdeckung.
James-Webb-Teleskop
Manuel Güdel erzählt im Interview von einem besonderen Exoplaneten, den er und sein Team mit dem James-Webb-Teleskop untersucht haben.
Superkondensator
In Sekunden aufladbare Stromspeicher, Superkondensatoren genannt, profitieren von unregelmäßigen Strukturen innerhalb ihrer Elektroden.
Biophysik
Mit Hochgeschwindigkeitskameras und künstlicher Intelligenz entschlüsseln Forschende die komplexe Mechanik von Insektenflügeln.
Materialwissenschaft
Nur ein Atom dick ist sie – die dünnste Goldschicht, die jemals hergestellt wurde und die noch dazu deutlich andere Eigenschaften als massives Gold hat.
Teilchenbeschleuniger
Im Interview berichten Peter Hommelhoff und Stefanie Kraus, wie man einen Teilchenbeschleuniger im Miniaturformat baut.
Sternentstehung
Der Ausstoß von Magnetfeldern spielt eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Sternen.
Kunststoffe
Genveränderte Mikroben produzieren einen Stoff, der Plastik aus Polymilchsäure sowohl stabiler als auch besser biologisch abbaubar macht.
Festkörperphysik
In der 356. Folge berichtet Bernhard Keimer, wie Physikerinnen und Physiker gezielt nach Materialien suchen, die Strom auch bei Raumtemperatur widerstandsfrei leiten.
Erdgeschichte
Vermutlich haben Wärmeflüsse durch geologische Risse eine zentrale Rolle für das Entstehen von Leben auf der Erde gespielt.
Gravitation
Ein neuartiges Gravimeter misst Variationen der Schwerebeschleunigung der Erde genauer denn je.
Maschinelles Lernen
Im Interview beschreibt Torsten Enßlin eine mathematische Methode, die aus lückenhaften Messdaten detaillierte Bilder erzeugt.
Klimawandel
Durch den Klimawandel schmelzende Eismassen bremsen die Erddrehung und lassen Tage länger werden. Das beeinflusst auch die Zeitmessung.
Vulkanismus
Santorin ist eine beliebte Urlaubsinsel und gut erforschte Vulkangegend zugleich. Nun wirft ein neu entdeckter Ausbruch Fragen für die Zukunft auf.
Physik hinter den Dingen
Wenn in der Ferne eine flimmernde Wasserfläche auftaucht, sollte man seinen Augen nicht unbedingt trauen – vielleicht handelt es sich um eine Luftspiegelung.
Galaxieentwicklung
Forschende entdecken Überreste zweier urzeitlicher Galaxien, die vor etwa 12 bis 13 Milliarden Jahren mit einer Vorstufe der Milchstraße verschmolzen.
Doppelsterne
Nicht alle Planeten umkreisen ihren Stern so stabil wie die Erde die Sonne. Ereignisse können ein System stören und Planeten in ihre Sterne stürzen lassen.
Licht
Eine neuartige, schwarze Beschichtung absorbiert Licht fast komplett und eignet sich somit für noch leistungsfähigere Teleskope.
Forschung – gefördert vom BMBF
Mit der Digitalisierung von Großforschungsanlagen werden Entwicklungen zu neuen Lösungen und Erkenntnissen maßgeblich vorangebracht.
Quantenkryptographie
Im Interview berichtet Philip Walter, wie sich in Zukunft digitale Zahlungen mithilfe von Quantentechnik schützen lassen.
Geophysik
Um bevorstehende Vulkanausbrüche vorhersagen und so rechtzeitig warnen zu können, haben Geophysikerinnen und Geophysiker inzwischen verschiedene Frühwarnzeichen ausgemacht.
Erde
Die Lufthülle um unseren Planeten reicht Hunderte von Kilometern in den Weltraum und ist wichtig für das Klimasystem der Erde.
Brain-Computer-Interface
In der 355. Folge berichtet Thomas Stieglitz, wie sich Signale aus dem Gehirn auslesen lassen und an welchen Schnittstellen zwischen Gehirn und Computer aktuell geforscht wird.
Frühes Universum
In einer entfernten Galaxie sind so früh wie nirgends sonst keine Sterne mehr entstanden. Mögliche Ursachen dafür gibt es mehrere.
Gesundheit
Bewegung hält unsere Gelenke geschmeidig. Welche Physik dahinter steckt und wie dieses Wissen Mensch und Technik helfen könnte, erzählt Markus Valtiner im Interview.
Obwohl der Mars nicht überall ein Magnetfeld besitzt, leuchten dort ähnlich wie auf der Erde Polarlichter. Forschende fanden nun die Ursache in seiner Kruste.
Flüsse
Während die Flusspegel in den nördlichen Breiten klimabedingt weniger schwanken, ist in manchen Regionen ein anderer Trend erkennbar.
DART
Mit DART testete die NASA, ob sie einen Asteroiden von seiner Umlaufbahn abbringen können. Computersimulationen verraten jetzt mehr über ihn.
SN 1987A
Nach über 30 Jahren Forschung enthüllt das James-Webb-Weltraumteleskop jetzt, was bei der Supernova 1987A entstanden ist.
Gamma Ray Burst
Daten des Hubble- und James-Webb-Teleskops zeigen: Ein fast eine Minute andauernder Gammastrahlenausbruch hat eine überraschende Ursache.
Milchstraße
Vor ein paar Jahren entdeckten Forschende eine gigantische Welle aus Gas in der Milchstraße. Jetzt ist klar: Die Radcliffe-Welle bewegt sich.
Farben
Eine Kunststofftinte aus dem 3D-Drucker härtet kontrolliert aus und lässt so bunt schillernde Farbdrucke von blau bis orange entstehen – ganz ohne Farbstoffe.
Energiespeicher
Lithium-Ionen-Batterien sind milliardenfach in Smartphones, Laptops und Elektroautos verbaut. Man schätzt sie vor allem wegen ihrer hohen Energiedichte.
Akkus
Unterstützt von Künstlicher Intelligenz haben Forschende einen Elektrolyten entwickelt, der nicht flüssig ist wie bei anderen Batterien.
Kernfusion
Im Interview erzählt Hartmut Zohm, welcher neue Rekord erreicht wurde und was er für die künftige Fusionsforschung bedeutet.
Energie
Seit Jahrzehnten arbeiten Forscherinnen und Forscher daran, die Kernfusion als Energiequelle zu erschließen. Einige Meilensteine haben sie dabei schon erreicht.
Vulkane
Daten von Marssatelliten zeigen: Auf dem jungen Mars gab es möglicherweise Vulkanausbrüche und tektonische Aktivität.
Partikel
Mit einem Laborexperiment analysierte ein Forschungsteam, auf welch komplexe Weise kleine Partikel in der Atmosphäre zu Boden fallen – und welche Auswirkungen das hat.
Batterien
Eine günstige Alternative zu Lithium-Ionen-Batterien funktioniert erstmals bei Raumtemperatur und schafft bereits 700 Ladezyklen.
Saturnmonde
Die Archivdaten der Raumsonde Cassini lieferten neue, überraschende Erkenntnisse über einen der Eismonde von Saturn.
Leben
Aus der modernen Medizin ist die Physik nicht wegzudenken, sowohl in der Diagnose als auch in der Therapie von Patientinnen und Patienten.
Mit verschiedenen Methoden – von Hochgeschwindigkeitsaufnahmen über Röntgenstreuung bis hin zu künstlichen Zungen – werden die physikalischen Eigenschaften von Lebensmitteln unter die Lupe genommen.
Vulkanausbrüche
Dank blitzreicher Gewitter bei Vulkanausbrüchen konnte sich Stickstoff in biologisch nutzbare Nitrate umwandeln – und so die Umgebung düngen.
eROSITA
Im Interview spricht Manami Sasaki über die neue Datenveröffentlichung des Weltraumteleskops eROSITA.
Intergalaktisches Medium
In der 354. Folge spricht Philipp Richter über ein unscheinbares Gas, das unser gesamtes Universum erfüllt.
Smarte Kleidung
Ein neues Verfahren ermöglicht es, lange und stabile Fasern aus Halbleitern zu produzieren – und per Kopfbedeckung das Umschalten einer Ampel zu messen.
Mit einer Wärmepumpe lassen sich Gebäude besonders energieeffizient beheizen. Möglich macht das ein Prinzip, das auch in Kühlschränken zum Einsatz kommt.
Hochenergetische Strahlung
Ein Forschungsteam macht die Miniaturausgabe intensiv strahlender Objekte als Ursache für hochenergetische kosmische Strahlung aus.
Exoplaneten
Forschende entdecken den bislang kleinsten Planeten mit Wasserdampf in seiner Atmosphäre. Er ist nur rund doppelt so groß wie die Erde – und außerordentlich heiß.
Kompakte Objekte
Ein neu entdeckter Himmelskörper gibt Rätsel auf – denn er ist zu massereich für einen Neutronenstern, aber deutlich masseärmer als alle bekannten Schwarzen Löcher.
Umweltverschmutzung
Im Interview berichtet Sarah Skoff über eine neue Messmethode, mit der künftig winzige Plastikpartikel in unserer Umwelt aufgespürt werden könnten.
Tunneleffekt
Im Interview berichtet Roland Wester, wie sich der Einfluss des Tunneleffekts auf chemische Reaktionen untersuchen lässt.
Raumsonde Voyager 2
45 Jahre alte Daten offenbaren ein Phänomen um Jupiter, das bisher nur vom Mars und der Erde bekannt war.
Odd radio circles
Das leuchtende Gas bei einem seltsamen Radiokreis deutet auf einen Zusammenhang zu explosionsartig entstandenen Sternen hin.
European XFEL
Im Interview erzählt Ralf Röhlsberger, wie der Röntgenlaser European XFEL bei der Entwicklung von Kernuhren hilft.
Elementarteilchen
In der 353. Folge spricht Kathrin Valerius über die rätselhaften Eigenschaften von Neutrinos und darüber, was uns die Teilchen über die Geschichte und den Aufbau des Universums verraten.
Treffen geladene Teilchen von der Sonne auf Moleküle in der Erdatmosphäre, erhellen Polarlichter – auch Nordlichter genannt – den Nachthimmel.
Michèle Heurs
Mit herausragenden Lasern und viel Geduld sucht Michèle Heurs nach Gravitationswellen – und baut ein neues Zentrum der Deutschen Astrophysik mit auf.
Jahresrückblicke
Neue und alte Missionen erkunden das All, Forschende entdecken eine neue Art von Gravitationewellen und KI erobert den Alltag. Hier blicken wir auf das Jahr 2023 zurück.
Giovanni Domenico Cassini
Mit revolutionären Theorien tat er sich schwer, trotzdem gilt Giovanni Domenico Cassini als einer der berühmtesten Astronomen seiner Zeit – und als einer der ersten modernen Wissenschaftler.
Strömungen
Wenn es schneit, wehen die Schneeflocken zunächst turbulent durch die Luft – und fallen dann nach einer verblüffend einheitlichen Regel zu Boden.
PETRA III
Im Interview erzählt Christian Gutt, was Röntgenlicht über das Kochen von Eiern verrät – und was das mit Alzheimer zu tun hat.
Smarte Materialien
Module aus funktionalen Kunststofffolien können den Körper sowohl kühlen als auch wärmen – das macht sie perfekt für extreme Umgebungen.
Transient Luminous Events
2019 wurde erstmals ein grünes Leuchten über einem Gewitter gesichtet. Nun zeigen Analysen dieser sogenannten Ghosts in der Mesosphäre, was deren Farbe verursacht.
Quantenpunkte
Im Interview erzählt Andreas Wieck, wie sich Quantenpunkte herstellen lassen und welche Anwendungen sie ermöglichen.
In der 352. Folge berichtet Julia Boike, wie Permafrostböden vor Jahrmillionen entstanden und was passiert, wenn die gefrorenen Böden im Zuge des Klimawandels nun allmählich auftauen.
Elektrizität
Beim Mahlen lädt sich Kaffeepulver auf, was das Aroma beeinflusst. Doch gibt man etwas Wasser zu den Kaffeebohnen, wird der Geschmack intensiver.
Geologie
Geologische Studien untermauern den genauen Ort eines gewaltigen Einschlags vor 789 000 Jahren: Das Bolaven-Plateau im Süden von Laos.
Plastik
Ein patentiertes Verfahren ermöglicht es, den extrem stabilen Kunststoff Nylon-6 mit geringem Aufwand zu recyceln.
Victoria Grinberg
Die Astrophysikerin Victoria Grinberg wagt sich an die extremsten Umgebungen im Universum – und setzt sich in ihrer Freizeit für die Klimabewegung „Astronomers for Planet Earth“ ein.
Erstmals ist es Forschenden gelungen, eine rotierende Scheibe aus Gas und Staub um einen extragalaktischen Stern nachzuweisen.
IceCube
Neue Forschungsergebnisse des IceCube Neutrino Observatory zeigen: Was Neutrinos angeht, unterscheidet sich unsere Galaxie offenbar von anderen.
Wellen
Simulationen am Computer und Laborexperimente zeigen: Geschickt designte Buchten an Ufern können Wellen auslöschen und so Erosionen an Küsten verhindern.
Kosmische Strahlung
Niemand weiß, was es genau ist und woher es kommt. Sicher ist nur: Ein Teilchen von außerhalb unserer Galaxie erreichte die Erde – mit sehr viel Energie.
Universum
Ein bisher rätselhaftes kosmologisches Problem lässt sich – dank neuer Simulationen – überraschend einfach erklären.
Maria Mitchell
Durch die Entdeckung eines Kometen wurde sie zum Star. Ihre Berühmtheit nutzte Maria Mitchell nicht nur als Forscherin, sondern auch als Kämpferin für Frauenrechte.
Wärmepumpen
Ein Prototyp – basierend auf speziellen Kristallen – kühlt dank des elektrokalorischen Effekts effizienter als herkömmliche Kühlsysteme.
Winzige Partikel sammeln Umweltgifte wie Blei oder Quecksilber und könnten die Wolkenbildung unterstützen.
Neben Planeten und ihren Monden kreisen auch Millionen von kleineren Himmelskörpern um unsere Sonne: die Asteroiden.
Planetenentstehung
Woher stammt das Gestein für erdähnliche Planeten? Das James-Webb-Teleskop hat Belege für eine Antwort gefunden – in Gestalt von Wasserdampf.
Laser
Ein Prototyp ebnet den Weg für winzige Detektoren, die sich künftig in Smartphones integrieren lassen könnten.
Der fliegenden Sternwarte SOFIA gelingt erstmals der direkte Nachweis unverbundener Sauerstoffatome auf der Tagseite unseres Nachbarplaneten.
Strömungsphysik
Modellversuche zeigen: Flexible Körper können beim Aufprall aufs Wasser die wirkenden Kräfte sogar verstärken.
Aktiver Galaxienkern
In einer nahen Galaxie strömt Gas auf das Schwarze Loch im Inneren zu – allerdings auf Umwegen.
Raumfahrt
In der 351. Folge berichtet Thomas Berger von der gefährlichen Strahlung, der Astronautinnen und Astronauten im Weltraum ausgesetzt sind.
Im Interview erklärt Alexander Schmid, wie die Sauerstoff-Ionen-Batterie die Energiewende vorantreiben könnte.
Großteleskope
Im Interview erzählen Razmik Mirzoyan und Karl Mannheim von der Suche nach bislang rätselhaften Quellen von hochenergetischen Gammastrahlen.
Radaraufnahmen von Satelliten und Flugzeugen offenbaren verborgene Landschaftsformen unter kilometerdicken Eisschichten.
Eine neue Analyse des Mondstaubs von Apollo 17 bringt die bislang ältesten Kristalle des Erdtrabanten zum Vorschein – und datiert seine Entstehung neu.
Fast Radio Bursts
Materie gibt es nicht nur in Galaxien, sondern auch dazwischen. Mit Schnellen Radioblitzen lassen sich die Eigenschaften dieses intergalaktischen Mediums erforschen.
Ein kobaltfreier Prototyp eines Akkus verzichtet auf das kritische Metall und erreicht dennoch vielversprechende Leistungen.
Nanotechnologie
Ein neuartiger Nanogenerator wandelt das Zittern der Moleküle in elektrische Energie um – dank des piezoelektrischen Effekts.
Astrophysik
Die winzigen Verzerrungen der Raumzeit bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit durch den Kosmos – und eröffnen einen völlig neuen Zugang zum Universum.
Radioastronomie
Im Interview erzählt Michael Kramer von der Suche nach Gravitationswellen mithilfe von Pulsaren.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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