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Materie
Einfache physikalische Prinzipien erklären kollektive Bewegungen – Forscher vermuten Nutzen für Schwarmbildung von Vögeln und Bakterien.
Teilchen
In einem Bose-Einstein-Kondensat laufende Materiewellen überspringen Teile ihrer Route und durchdringen sich berührungsfrei.
Wie stark sich einzelne Moleküle an eine Oberfläche binden, konnten Forscher nun mit einem neuen Messverfahren experimentell bestimmen.
Erstmals ist Röntgenstrukturuntersuchung von unterkühltem Wasser im „Niemandsland“ gelungen.
Die Art und Weise, wie sich einzelne Mikroorganismen durch eine Flüssigkeit bewegen, legt die gemeinsame Fortbewegung und das Phasenverhalten fest.
Mit einem neuen Ansatz lässt sich nun schneller und genauer abschätzen, wie stark Meerwasser den Sand von Stränden abträgt.
Starke Magnetfelder halten Schaumblasen in der Schwebe und lassen dank der erhöhten Lebensdauer lange Messungen zu.
Mit Terahertzstrahlung lassen sich chemische und biologische Proben blitzschnell erhitzen.
Schäume können Ultraschall bei bestimmten Frequenzen komplett absorbieren – und eignen sich damit möglicherweise für Schallisolierungen.
Mit einer neuen Methode lässt sich die Dauer von ultrakurzen Röntgenpulsen, wie sie an Freie-Elektronen-Lasern erzeugt werden, direkt vermessen.
Sogenannter Marangoni-Effekt könnte auch leichte, autark schwimmende Roboter stundenlang antreiben.
Fein strukturierte Oberfläche verringert die Blasenbildung im siedenden Wasser.
Detailaufnahmen des Gefrierprozesses zeigen ungewöhnliches Verhalten von Wasser.
Mit einem neuen Verfahren lassen sich nun auch große organische Moleküle kontrolliert aus zusammenhängenden Strukturen herausgreifen und neu platzieren.
In aufwendigen Flugversuchen machen Forscher erstmals Wirbel an den Rotorblättern sichtbar.
Ein winziger Schaltkreis mit ähnlichen Eigenschaften wie ein Atom absorbiert und emittiert gequantelte Schallwellen.
Forscher rekonstruieren Struktur und Höhe von drei Kaventsmännern in der Nordsee und legen damit die Basis für eine Seekarte mit Gefahrenzonen für Monsterwellen.
Komplexe, dreidimensionale Origamistrukturen leiten Schallwellen variabel in beliebige Richtungen.
Bevor ein Tropfen an einer Platte niederschlägt, springt er bis zu fünfzehnmal auf einem Luftpolster dazwischen.
Aufnahmen einer Hochgeschwindigkeitskamera zeigen, wie das Alkalimetall unmittelbar nach dem Kontakt mit Wasser sternförmige Zacken ausbildet.
Neuartige Lichtquelle erzeugt monochromatisches Licht durch eine mit Farbstoffmolekülen und Nanoteilchen versetzten Absorptionsschicht.
Mehrfach ionisierte Argon-Atome senden extrem kurze Pulse mit Wellenlängen unter 13 Nanometern aus – Neue Lichtquelle für die Analyse schneller Prozesse in Atomen, Molekülen und Nanostrukturen
Materialforscher analysierten Wechselspiel aus Oberflächenspannung und Verdampfungsgrad einer Wasser-Propylenglykol-Mischung.
Das Schwimmen von Fischen wirkt einfach, die Beschreibung ist aber komplex. Forscher haben das jetzt mit kohärenten Lagrange'schen Strukturen versucht.
Ob ein Tropfen beim Aufprall zerplatzt oder nicht, hängt auch von den Eigenschaften der umgebenden Luft ab.
Durch Anregung des Leitungsmaterials lassen sich durchströmende Flüssigkeiten steuern.
Forscher rätseln, warum eine Stahlkugel mit einem schmelzenden Mantel aus Eis schneller fällt.
Mithilfe eines starken elektrischen Feldes gelingt es, zwei verschiedene Sorten von Wassermolekülen voneinander zu trennen.
Beim Auftreffen auf festen Oberflächen bilden zähfließende Flüssigkeiten am Rand eines Strahls dünne senkrechte Filme.
Holografischer Detektor liefert Daten zur Verteilung und Größe von Tropfen, damit wollen Forscher die bisherigen Wolkensimulationen maßgeblich verbessern.
Computersimulationen zeigen überraschenden Effekt in sehr schnell strömenden Gasen. Forscher sehen darin die Grundlage für die Entwicklung leiserer Flugzeuge.
Mittels speziell gestalteter Wellenmuster lassen sich auf dem Wasser treibende Gegenstände gezielt manövrieren.
Winzige Heliumtröpfchen verlieren unterhalb von minus 271 Grad Celsius nicht nur jede innere Reibung, es können auch sogenannte Quantenstrudel darin auftreten.
Physiker konnten die fundamentalen Schritte bei der Diffusion einzelner Atome in einem Gas beobachten und theoretisch beschreiben.
Mithilfe eines vereinfachten Modells lässt sich die Fortbewegung von Organismen in einer Flüssigkeit nachvollziehen.
Die Temperatur der Flasche entscheidet, ob Wasser oder Kohlendioxid gefriert und somit ob grauweißer oder blauer Dunst nach dem Korkenknall sichtbar wird.
Experimente mit Diamantpresszellen liefern neue Hinweise auf die metallische Phase von Wasserstoff – das könnte auch für die Supraleiterforschung interessant sein.
Wissenschaftler bestimmten erfolgreich die Struktur eines Proteins, das sich in einem frei in der Luft schwebenden Flüssigkeitstropfen befand.
Die zwischen Edelgasatomen wirkenden Van-der-Waals-Kräfte sind teils größer als von der Theorie vorhergesagt.
Ein neues Experiment belegt: Die auf haftende und gleitende Tropfen wirkenden Kräfte verhalten sich ähnlich wie bei Festkörpern.
Wie sich schwimmende Mikroscheiben selbstständig zu komplexen Strukturen anordnen, lässt sich durch vorher festgelegte Randbedingungen steuern.
Warum Kügelchen aus einem Hydrogel auf einer heißen Unterlage bis zu zehn Minuten lang in die Höhe springen, hat ein Forscherteam nun untersucht.
Mit einem schnell getakteten Laser konstruieren Forscher eine Lichtquelle, die sich aus der Sicht eines Detektors mit Überlichtgeschwindigkeit bewegt.
Forscher entwickeln die Grundlage für neuartige Elektronenmikroskope, die nicht nur extrem kleine Strukturen, sondern auch sehr schnelle Prozesse sichtbar machen sollen.
Forscher entwickeln neuen Ansatz, um Werkstoffe, Gase und biologisches Gewebe einfacher mit Wärmestrahlung untersuchen zu können.
Durch die Wechselwirkung zwischen Lichtteilchen und Elektronenenschwingungen wollen Forscher die Bestandteile von Flüssigkeiten bestimmen.
In Experimenten haben Physiker einen überraschenden Übergang von chaotischer zu gerichteter Bewegung beobachtet.
Forscher haben eine neuartige Glasfaser entwickelt – sie leitet Licht allein aufgrund ihrer Verdrehung und bringt es so auf spiralförmige Bahnen.
Mit ultrakalten Atomen erzeugen Wissenschaftler „Quantentröpfchen“, die neue Einblicke in die Natur und das Verhalten ultrakalter Atome eröffnen.
Im Interview erklärt der Forscher Sangam Chatterjee, wie sich mithilfe eines speziellen Moleküls infrarotes in weißes Licht umwandeln lässt.
Eine mikroskopisch kleine Ringstruktur versetzt lineare Lichtwellen in Rotation.
Ein neu entwickelter Laser verwendet grün fluoreszierende Proteine zur Erzeugung von Laserlicht. Malte Gather erzählt im Interview, wie das funktioniert.
Komplexe Magnetstrukturen bringen Elektronenpakete auf Schlängelkurs, um intensive Röntgenpulse mit verschiedenen Energien zu erzeugen.
Wechselwirkung von Elektronen und Laserlicht verursacht Echoeffekt, der die Qualität der Röntgenpulse verbessert.
Neues Rastertunnelmikroskop filmt extrem schnelle Bewegungen eines Moleküls auf atomarer Ebene.
Wissenschaftler untersuchten die atomare Struktur eines intakten Viruspartikels erstmals mit einem Röntgenlaser.
Das sogenannte DNA-Origami eignet sich für die Synthese von komplexen Strukturen aus Zehntausenden von künstlichen Erbgutmolekülen.
Forscher konnten Quantenfluktuationen beeinflussen und anschließend winzige Regionen in der Raumzeit nachweisen, die leerer sind als das absolute Nichts.
Maßgeschneiderte Linse korrigiert winzige Fehler in der bisher verwendeten Optik und bündelt den Strahl eines Röntgenlasers so stärker als zuvor.
Der größte Röntgenlaser der Welt erzeugt sein erstes Laserlicht – im Herbst soll der wissenschaftliche Experimentierbetrieb beginnen.
Die starke Ionisation eines Moleküls mit einem Röntgenlaser liefert wichtige Erkenntnisse für die Analyse von Biomolekülen.
Technik
Einen Abacus aus einzelnen Atomen haben deutsche Physiker in einem extrem tiefgekühlten Areal verwirklichen können.
Gleich zwei amerikanischen Forschergruppen gelang es unabhängig voneinander, Quantenpunkte als Lichtschalter zu benutzen. Damit liegt im Prinzip die für künftige Quantencomputer nötige Hardware vor.
Quantenpionier Max Planck wurde vor 150 Jahren geboren
Forscher sehen in Nanoröhrchen geeignete Bausteine für leistungsfähige Quantencomputer.
Einem internationalen Forscherteam ist es gelungen, einen Einblick in die Übergangszone zwischen der Quantenwelt und der gewöhnlichen klassischen Alltagswelt zu gewinnen. Dazu nutzten die Physiker ein Wassermolekül als winzigen Doppelspalt für…
Die diesjährigen Preisträger kommen aus Deutschland und Frankreich. Sie erhalten den Preis für die Entdeckung des GMR-Effekts (Riesenmagnetowiderstand).
Italienische Physiker addieren und subtrahieren mit Photonen
Der Weg zu einem ersten Quantencomputer, der komplexe Aufgaben in extrem kurzen Zeiten löst, ist noch weit. Doch an einer geeigneten Hardware für die so genannten Quantenbits arbeiten Physiker mit Hochdruck.
Deutsche Forscher verknüpfen Übertragung und Speicherung von Quanteninformation
Neuer Distanzrekord für verschränkte Photonen
Bose-Einstein-Kondensat aus Polaritonen
Physiker messen erstmals Photonen, ohne sie zu zerstören
Tiefkalt ist bisher die Umgebung, um Atome in einem Bose-Einstein-Kondensat in den gleichen Quantenzustand zu bringen. Doch auch bei Raumtemperatur können diese quantenphysikalisch faszinierenden Eigenschaften auftreten.
Quantenphysiker können Teilchen so miteinander koppeln, dass sie Informationen ohne Zeitverlust und absolut abhörsicher übertragen können. Bisher gelang diese so genannte Verschränkung entweder nur für Lichtteilchen (Photonen) oder nur für Atome.
Die Quantenwelt teilt sich in zwei Familien von Teilchen auf: Bosonen und Fermionen.
Lichtteilchen sind ein flüchtiges Gut. Dennoch lassen sich diese Photonen für Sekundenbruchteile speichern und nun sogar einzeln zählen.
Bonner Physiker erhielt einen der höchstdotierten Forschungspreise Europas
Um quantenmechanische Effekte an makroskopischen Systemen messen zu können, muss das thermische Rauschen unterdrückt und die Messempfindlichkeit signifikant erhöht werden. Forscher des Max-Planck-Institut für Quantenoptik kühlten einen Mikroresonator…
Nun sind die Fluktuationstheoreme auch in der Quantenmechanik praxistauglich: Augsburger Physiker belegen die Gültigkeit dieser exakten mathematischen Relationen für offene quantenmechanische Systeme. Hiermit schaffen sie eine wichtige Grundlage für…
Dreimal kleiner als die bisherigen Weltrekordhalter sind lesbare Buchstaben aus Kohlenmonoxid-Molekülen – die als Quantenhologramm indirekt lesbar sind
Physikern der University of Maryland in Michigan (USA) ist es erstmals gelungen, zwei Atome über die Distanz von einem Meter hinweg zu "verschränken". Dieser als Quantenteleportation bezeichnete Vorgang rückt die Möglichkeit von Quantencomputern ein…
Forscher der Harvard-Universität in Cambridge und des National Institutes of Health (NIH) aus Maryland weisen eine Abstoßung zwischen einer Goldkugel und einer Quarzplatte in Brombenzol-Lösung nach. Fast reibungsfreie Nano-Geräte rücken so in den…
Neues Verfahren bringt Photonen in den niedrigsten Energiezustand
Deutsche und kanadische Physiker entdecken in einem Salzsäure-Molekül einen bisher unbekannten Übergang von Elektronen
Sind Elektronen in winzigen Strukturen im Nanometer-Bereich eingeschlossen, so zeigen sie einmalige Eigenschaften, die für neuartige Computer oder Halbleiter-Laser genutzt werden könnten.
Überprüfung der Naturkonstanten mit dem Takt der Ionen
Quantencomputer könnten in Zukunft auf der Kontrolle einzelner Lichtteilchen, den Photonen, aufbauen. Ein wichtiger Schritt in diese Richtung gelang nun einem internationalen Team von Physikern: Sie bauten eine Art Drehtür für einzelne Photonen.
Eine deutsch-amerikanische Forschergruppe erreichte besonders stabile Quantenbit-Zustände. Die Anregung der Quantenbits wurden dabei durch eine in Dortmund berechnete Pulsfolge optimiert.
Ähnlich zu Ladungsströmen kann auch der "Drehsinn" von Elektronen, genannt Spin, Ströme ausbilden. Die Ergebnisse ihrer Untersuchungen solcher Ströme stellten amerikanische und deutsche Physiker nun im Magazin "Science" vor. Nach Meinung der Physiker…
Neues Mikroskop erlaubt bisher präzisesten Blick auf Quantengase
Elektronisches Bauteil liefert verschränkte Elektronen nach Bedarf - und eröffnet neue Perspektiven für technische Anwendungen dieses Quantenphänomens
Für rasante Spintronik-Prozessoren der Zukunft finden Forscher erstaunlich schnelle Wechsel von Quantenzuständen
Erstmals lassen sich beliebige Algorithmen mit zwei Qubits aus gefangenen Ionen durchlaufen
Forschern ist ein weiterer Schritt auf dem Weg zum Quantencomputer und zur Fehlerkorrektur in solchen Systemen gelungen
Wissenschaftlern machen einzelne Atome in einem hochgeordneten Quantengas sichtbar
Physiker erzeugen ein Bose-Einstein-Kondensat in der Schwerelosigkeit, um Gravitationseffekte exakt zu messen
Überraschende Verzögerung bei der Photoemission und neuer Mess-Rekord im Ultrakurzzeitbereich
Forscher zeichnen Quanteninterfernz-Muster von Molekülen im Doppelspalt-Versuch auf.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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