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Wettbewerb der „Highlights der Physik“ findet dieses Jahr in Göttingen statt.
Erdmagnetfeld
Teichrohrsänger erkennen bei ihrer Reise nach Europa zuverlässig ihr Ziel – dabei hilft ihnen die örtliche Neigung des Erdmagnetfelds.
Sonnensystem
Die beiden Marsmonde Phobos und Deimos könnten Bruchstücke eines größeren Trabanten sein, der vor ein bis drei Milliarden Jahren zerfiel.
Die Atmosphäre der Venus ist alles andere als lebensfreundlich – anders sah es jedoch in einem Krater auf dem jungen Mars aus.
Am Ende wird es einsam um unsere Sonne: In ferner Zukunft driften alle großen Planeten von ihrer Bahn ab.
Forscher haben einen Lageplan für leicht abbaubare Eisreservoirs unter der Oberfläche des Roten Planeten erstellt – geeignete Orte für künftige Kolonien.
Planetentstehung
Kollisionen mit kilometergroßen Felsbrocken erhitzten den jungen Planeten so stark, dass er in einer zwei Millionen Jahre dauernden Phase kaum Gas ansammelte.
Die ungewöhnliche Umlaufbahn eines kleinen Himmelskörpers deutet auf einen großen Planeten jenseits der Neptunbahn hin.
Ein frontaler Zusammenstoß des jungen Jupiters mit einem Planetesimal erklärt vermutlich den bislang rätselhaften inneren Aufbau des Gasplaneten.
Forscher vermuten, dass die Saturnringe – trotz ihres jungen Aussehens – gemeinsam mit Saturn entstanden sind.
Curiosity
Forscher äußern Zweifel an der Interpretation der Sedimente im Gale-Krater, wonach sich dort vor Milliarden Jahren ein tiefer See befand.
Erde
Wie Meteoroiden in die Erdatmosphäre eintreten und dort verglühen, haben Forscher im Labor nachgestellt.
Periodensystem
Forscher untersuchten mit großem Sicherheitsaufwand erstmals einige der chemischen Eigenschaften des radioaktiven Elements Einsteinium.
Exoplaneten
Ringförmige Lücken in den Gas- und Staubscheiben um kleine leuchtschwache Sterne zeigen, dass sich dort gerade saturngroße Planeten formen.
Schallanalyse
Mit Mikrofon und Hochgeschwindigkeitskamera fanden Forscher heraus, wie die aufsteigenden Bläschen im Schaumwein das typische Geräusch erzeugen.
Festkörperphysik
Neben hohen Drücken und Temperaturen spielen vermutlich auch elektrische Felder eine wichtige Rolle bei der Kristallisation von Kohlenstoff.
Lithium-Ionen-Akku
Winzige Nanostrukturen erleichtern den Einsatz von Siliziumanoden für leistungsstärkere Batterien.
Nanotechnologie
Materialforscher stellten ein neues Nanomaterial her, das etwa das Zweihundertfache seines Eigengewichts tragen kann.
Meerwasserentsalzung
Mit einer neuartigen Verdampfungsanlage aus Nanofasern und Holz lassen sich allein mit Sonnenlicht bis zu drei Liter Trinkwasser pro Stunde aus Meerwasser gewinnen.
Gaia
Mithilfe eines neuronalen Netzes ist Forschern erstmals der Nachweis von Überresten einer Zwerggalaxie in der Milchstraße gelungen.
Geophysik
Forscher haben die Rotationsbewegungen unseres Planeten direkt an der Erdoberfläche vermessen – hochpräzise und in Echtzeit.
Strömungen
Elektrische Spannungen lassen flüssiges Metall gleichmäßig fließen und verhindern so eine störende Tröpfchenbildung.
Seismologie
Als wegen COVID-19 die menschliche Aktivität ruhte, konnten Seismologen schwache natürliche Erdbeben viel ungestörter aufzeichnen als sonst.
Bionik
Forscher imitieren die Nanostrukturen auf den Deckflügeln von Bockkäfern, um eine erstaunlich reflektierende Kunststofffolie zu entwickeln.
Mit bionischen Nanostrukturen nach dem Vorbild von Mottenaugen lässt sich auch bei schwachem Frost eine Vereisung von Oberflächen verhindern.
Biophysik
Die 3D-Mikroskopie offenbart Forschern neue Details zur Schwimmtechnik von Spermien, die der aktuellen Lehrmeinung widersprechen.
Sonnenaktivität
Ein neues physikalisches Modell erkennt bevorstehende Sonneneruptionen und damit verbundene koronale Massenauswürfe bis zu 24 Stunden im Voraus.
Photosynthese
Ein einfaches Modellsystem zeigt, wie Blätter trotz schwankender Lichtintensität eine möglichst konstante Energieausbeute gewährleisten.
Vielleicht war der Zwergplanet in seiner Frühzeit nicht so frostig wie bisher angenommen – darauf deuten jetzt entdeckte Strukturen auf seiner eisigen Oberfläche hin.
Der Exoplanet Beta Pictoris b bewegt sich fast exakt in der Äquatorebene seines Zentralsterns – und bestätigt so die Theorie der Planetenentstehung.
Aerodynamik
Eine Kombination aus horizontalen und vertikalen Wellenbewegungen hält Schmuckbaumnattern in der Luft, wenn sie von Baum zu Baum gleiten.
Spezielle Relativitätstheorie
Der Vergleich zweier Atomuhren bestätigt eine grundlegende Hypothese der Speziellen Relativitätstheorie.
Weiße Zwerge
Astronomen beobachteten erstmals den Absturz planetarer Gesteinsbrocken auf einen Weißen Zwergstern.
Raumfahrt
Erstmals wurde ein Plasmaantrieb auf der Basis von Jod anstelle von teurem Xenon getestet, um Satelliten auf ihren Umlaufbahnen um die Erde zu halten.
Atmosphäre
Die Höhe der Troposphäre ist in den letzten Jahrzehnten konstant gestiegen – auch das ist eine Folge der menschengemachten Klimaerwärmung.
Planetensysteme
Verschmutzte Atmosphären von Weißen Zwergen zeigen, dass die chemische Zusammensetzung ferner Planeten unerwartet stark variiert.
Messungen der Raumsonde Juno zeigen: Die gewaltigen Stürme auf Jupiter reichen tief in seine Atmosphäre.
Teilchenphysik
An einem Teilchenbeschleuniger erlangten Forscher neue Erkenntnisse über die komplexe innere Struktur von Neutronen.
Photovoltaik
In einem Nanomaterial entdeckten Forscher ein neues Phänomen, mit dem sich durch Licht erzeugte Ladungen mehrere Tage lang speichern lassen.
Erstmals wiesen Forscher in Diamanten eingeschlossene Kristalle aus dem Erdmantel nach, die eine wichtige Rolle für die Wärme der Erde spielen.
Vulkanologie
Ob ein Vulkan eher explosiv oder doch langsam ausbrechen wird, lässt sich dank neuer Analysen des Magmas in Zukunft möglicherweise schon deutlich früher vorhersagen.
Auszeichnungen
Der diesjährige Nobelpreis für Physik wird „für bahnbrechende Beiträge zu unserem Verständnis komplexer physikalischer Systeme” an Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann und Giorgio Parisi verliehen.
Ob mit langsam fließender Lava oder als explosionsartiger Ausbruch – wie sich ein aktiver Vulkan verhält, lässt sich durch neue Erkenntnisse künftig vorhersagen.
Astrochemie
Erstmals wiesen Forscher spezielle Verbindungen, die eine Rolle bei der Entstehung von Leben spielen könnten, in der Taurus-Molekülwolke nach.
Trinkwasser
Mithilfe von neuartigen Membranen lassen sich gezielt Schwermetalle und andere giftige Substanzen aus belastetem Wasser entfernen.
Leben
Mithilfe von Röntgenpulsen untersuchten Forscher, wie sich flüssiges Eiweiß durch Erhitzen zu einer festen weißen Masse wandelt.
Antimaterie
Mit einem für gewöhnliche Atome etablierten Kühlverfahren ließen sich nun auch Atome aus Antimaterie abkühlen.
Sternsysteme
Astronomen beobachteten erstmals, wie ein junger Dreifachstern an seiner Materiescheibe zerrt und so für ungewöhnliche Planetenbahnen sorgt.
Coronavirus
Im Interview erklärt Klaus Wälde, wie sich mit mathematischen Modellen der Verlauf der Covid-19-Epidemie untersucht lässt.
Karstgestein
Experimente mit einem stark zuckerhaltigen Material veranschaulichen, wie bizarre Landschaften aus spitzen Felskegeln entstehen könnten.
Die Raumsonde Dawn liefert Hinweise auf einen salzhaltigen Wasserozean unter der Oberfläche des Zwergplaneten.
Stahl
Unter dem Elektronenmikroskop offenbarte sich Forschern, wie sich die Klingen während einer Rasur verändern.
Erdorbit
Durch ein neues Verfahren lassen sich Trümmerteile im All nicht wie bisher nur in der Dämmerung, sondern auch am hellen Tag mithilfe von Laserpulsen verfolgen.
Verbrennungsprozesse
Computersimulationen zeigen, wie die ungewöhnliche Flammenform beim Verbrennen von Heptan – einem flüssigen Kohlenwasserstoff – entsteht.
Digitaltechnik
Inspiriert von der japanischen Faltkunst Origami entwickelten Wissenschaftler ein mechanisches Zwei-Bit-System – aus gefaltetem Papier.
Eine neue organische Solarzelle lässt fast die Hälfte des Sonnenlichts hindurch, während sie gut zehn Prozent des einfallenden Lichts in elektrischen Strom umwandelt.
Ein genauer Taktschlag von optischen Strontium-Gitteruhren ermöglicht sehr genaue Höhenmessungen.
Verdunstung
Kernspinanalysen offenbarten, wie Wassermoleküle in trocknenden Textilien zu Wasserdampf übergehen.
Technik
Quantenphysikalischer Prozess zeigt, wie bisher ungenutze elektrische Ladungen die Stromerzeugung erhöhen können.
Astrophysik
Astronomen beobachteten die stark geneigte Rotationsachse eines Schwarzen Lochs, die sich nicht mit den bisherigen Theorien erklären lässt.
Nachrichten in eigener Sache
Fünfeinhalb Jahre hat sie gehalten, die zweite Version der Website von Welt der Physik. Nun ist die dritte, von Grund auf erneuerte Site online gegangen.
Indem sie ihre Schwanzflosse geschickt im Wasser bewegen, erzeugen Zebrabärblinge Wirbel, die sie elegant schwimmen lassen.
Galaxien
Von der Erde aus blicken wir auf einen Staubring in einer fernen Galaxie – eine Beobachtung, die ein Modell aktiver Galaxienkerne bestätigt.
Extrasolare Planeten
Astronomen entdeckten knapp 31 Lichtjahre von uns entfernt einen neuen Exoplaneten – GJ 367b ähnelt Merkur und umkreist seinen Stern alle acht Stunden.
Relativitätstheorie
An rotierenden Neutronensternen ließen sich mehrere Phänomene beobachten, die von der Allgemeinen Relativitätstheorie bislang nur theoretisch vorhergesagt wurden.
Astronomen entdeckten einen Riesenplaneten, der seine Bahnen in einem massereichen Doppelsternsystem zieht. Dort hätte er aber gar nicht entstehen dürfen.
Milchstraße
Forscher entdeckten den Überrest eines uralten Kugelsternhaufens, der sehr wenig schwere Elemente enthält.
Vulkanismus
Geophysiker finden große Temperaturunterschiede in den tiefen Magmaschloten unter vulkanischen Inseln.
Windenergie
Simulationen zeigen, dass bodennahe Windbrecher die Stromerzeugung in Windparks steigern können.
Die Analyse von Radardaten bestätigt nun die Existenz von flüssigen Wasserreservoirs unter dem Eis am Südpol unseres Nachbarplaneten.
Planeten
Wissenschaftler veröffentlichen neue Ergebnisse des Rovers Curiosity, der seit August 2012 auf dem Roten Planeten unterwegs ist.
Wissenschaftler haben erstmals ein großes Reservoir mit flüssigem Wasser auf dem Roten Planeten aufgespürt – unter dem Eis des Südpols.
Mithilfe von seismischen Wellen in den Ringen von Saturn bestimmten Forscher den Aufbau des Planetenkerns.
Die Masse eines Schwarzen Lochs lässt sich offenbar anhand von Helligkeitsschwankungen der umgebenden Materiescheibe ableiten.
Medizin
Ein neuer Prototyp spürt mithilfe von Ultraschallwellen verstopfte Blutgefäße in bis zu 14 Zentimeter Tiefe auf.
Laut neuen Simulationen könnten bis zu 95 Prozent des gesamten Kohlenstoffs auf der Erde im Erdkern gebunden sein.
Universum
Wettersimulationen zeigen, dass starke Fallböen in der Nacht kräftige lokale Schneefälle auf dem Roten Planeten auslösen können.
Durch Vulkanismus könnten auf dem Roten Planeten mehrere unterschiedlich hohe Felsformationen entstanden sein, die an Küstenlinien erinnern.
Ein Forscher präsentiert nun einen neuen theoretischer Ansatz für eine Art „Warp-Antrieb“.
Cygnus X-1 – ein rund 7000 Lichtjahre von uns entferntes Schwarzes Loch – enthält offenbar mehr Masse als die Theorie erlaubt.
Elektrostatik
Die gezielte elektrostatische Aufladung von Eiskristallen könnte zukünftig genutzt werden, um auch große Oberflächen zu enteisen.
Ein bionischer Roboter nach dem Vorbild von Rochen hält sogar hohen Wasserdrücken von mehr als 100 Megapascal in der Tiefsee stand.
Gravitation
Mit einer hochempfindlichen Gravitationswaage bestimmten Forscher die extrem schwache Schwerkraft zwischen zwei winzigen Goldkugeln – ein neuer Rekord.
Um einen nur 26 Lichtjahre entfernten Stern entdecken Astronomen einen Gesteinsplaneten – ein idealer Kandidat für Beobachtungen mit künftigen Großteleskopen.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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