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Teilchen
Das nächste große Zukunftsprojekt der Teilchenphysik ist der internationale Linearcollider ILC – ein gewaltiger Linearbeschleuniger.
Mit schwingenden Elektronen an der Oberfläche erstrahlt ein Nanokörnchen aus Gold im grünen Laserlicht
Kompakt und massiv: Das Experiment CMS am LHC sucht nach neuer Physik und stellt unser Verständnis der Welt des Allerkleinsten auf die Probe.
Nach Jahren in den USA kam der Physiker Bjørn Wiik 1971 mit der Idee nach Deutschland, ein überdimensionales Elektronenmikroskop für Protonen zu bauen.
1964 schlugen Wissenschaftler einen Mechanismus vor, nach dem ein bislang hypothetisches Elementarteilchen allen anderen Teilchen ihre Masse verleiht. Wird diese fast fünfzig Jahre alte Idee bald Realität?
Mit dem Auge sind die winzigen Partikel, nach denen die Teilchenphysik sucht, nicht sichtbar. Erst die haushohen Detektoren erlauben es, das Unsichtbare sichtbar zu machen.
An der stärksten Neutronenquelle der Welt in Oak Ridge, Tennessee (USA) wurde von Wissenschaftlern des Forschungszentrums Jülich ein neues Neutronen-Spektrometer eingeweiht. Damit sollen die Dynamik von Proteinen und Polymeren aufgeklärt und so…
Show und Wissenschaft zwischen Geigenklang und Monsterwelle
Das Bild vom Aufbau der Materie von Demokrit (460–371 v. Chr.) bis Bohr (1885–1962)
Der Physik-Nobelpreis 2015 wurde die Entdeckung der Neutrinooszillationen geehrt. Es ist bereits der vierte Nobelpreis für die Neutrinophysik in 30 Jahren.
Jeannine Wagner-Kuhr vom Karlruhe Institut für Technologie arbeitet am CMS-Experiment am LHC. Auch ihre Gruppe trug zum Fund des neuen Teilchens bei.
Mit Teilchenbeschleunigern stellen Physiker superschwere Elemente her, die schnell wieder zerfallen. Ab einer bestimmten Anzahl von Protonen und Neutronen hoffen sie auf längere Lebenszeiten.
Die großen Experimente ALICE, ATLAS, CMS und LHCb mit ihren hochhausgroßen Detektoren wurden entwickelt, um offene Fragen der Teilchenphysik zu beantworten.
Präzise Messungen des Protonenradius liefern einen Wert, der stark von dem bisher geltenden abweicht. Die große Diskrepanz lässt sich bisher nicht erklären.
Werden leichte, geladene Teilchen durch ein Magnetfeld abgelenkt, senden sie tangential zur Bewegungsrichtung elektromagnetische Wellen aus - die Synchrotronstrahlung.
Neun Staaten werden FAIR gemeinsam errichten. Sie haben im Oktober 2010 ein entsprechendes völkerrechtliches Abkommen unterzeichnet.
Synchrotronstrahlung wird von Elektronen ausgesandt, die beschleunigt werden – der technische Aufwand dafür ist nicht zu unterschätzen.
Wie ist die Beschaffenheit der elementarsten Strukturen? Wieviele Dimensionen gibt es? Mit diesen Fragestellungen bschäftigt sich die Stringtheorie.
Seit Peter Higgs und Kollegen 1964 das Higgs-Boson postulierten, sucht die Physik nach dem Teilchen.
Im XFEL werden Elektronen auf hohe Energien gebracht und anschließend durch spezielle Magnetanordnungen gelenkt, in denen sie Röntgenlichtblitze aussenden.
Licht aus kontinuierlichen Lasern zeichnet sich durch viele Besonderheiten aus: Es ist einfarbig, verfügt über wohlgeformte Wellenzüge und ist stark gebündelt.
Die neue Anlage FAIR wird eine nie dagewesene Vielfalt an Experimenten für hocheffiziente und zugleich kostensparende Spitzenforschung ermöglichen
Nach dem Zusammenstoß von Goldionen in einem Teilchenbeschleuniger entstand ein Quark-Gluon-Plasma, das unvorstellbar rasant rotierte.
Neutrino-Observatorium IceCube weist erstmals hochenergetische Neutrinos aus den Tiefen des Alls nach.
Mit zwei Lichtpulsen verfolgen Forscher den ultrakurzen Zustandswechsel von Elektronen im Halbleiter Silizium und die nachfolgende Bewegung der Atome.
18 europäische Staaten tragen die ESRF gemeinsam und sichern ihren Forschern damit den Zugang zu einer der drei stärksten Quellen für Synchrotronstrahlung auf der Welt.
Forscher haben ein Grundprinzip der Quantenmechanik konsequent durchdacht und eine messbare Auswirkung mäandernder Lichtpfade berechnet.
Helmholtz-Zentrum Berlin und Humboldt-Universität zu Berlin schaffen neue, einmalige Infrastruktur für junge Wissenschaftler
Forschern gelingt es, den Wert für das magnetische Moment eines Protons dreimal präziser zu messen als bisher.
Forscherteam aus Colorado und Konstanz erzeugt Frequenzkamm mit größerem Zinkenabstand als je zuvor. Astronomische Untersuchungen können damit um ein Hundertfaches empfindlicher werden.
Forscher entwickeln eine neue Methode, um Frequenzen künftig auch im Röntgenbereich präzise zu vermessen.
Physiker bauen eine Zeit-Tarnkappe, indem sie Lichtwellen teilweise abbremsen und beschleunigen.
Kernphysik
Neue Experimente mit Bleikernen belegen, dass die Oberfläche von schweren Atomkernen vorrangig aus Neutronen besteht.
Mit einem Flüssigkristall wurde die optische Polarisation von Lichtwellen zu einfach oder mehrfach verdrillten Möbiusbändern geformt.
Der HERA-Speicherring bei DESY in Hamburg ist weltweit die einzige Beschleunigeranlage dieser Größe, die mitten in einer Großstadt betrieben wird.
Forschung – gefördert vom BMBF
Im Teilchenbeschleuniger LHC sollen künftig noch mehr Protonen pro Sekunde aufeinanderprallen. Um die hohen Kollisionsraten zu bewältigen, müssen auch die Detektoren – wie etwa ATLAS – aufgerüstet werden.
Physiker sagen Stabilität von neuem Molekül voraus
Die genaue Kontrolle der Rotationsgeschwindigkeit von Molekülionen eröffnet neue Möglichkeiten für die Astrochemie.
Der European XFEL wird hochintensive ultrakurze Röntgenblitze mit den Eigenschaften von Laserlicht erzeugt.
Anhand von Streuversuchen untersuchen Physiker, wie ein Probenteilchen aussieht. Dabei wird ein Teilchen, das als Sonde fungiert, an der zu untersuchenden Probe gestreut.
Für Einstein war die chaotische Bewegung von Elektronen in Atomen ein Argument gegen das Quantenmodell der Elektronenhüllen. Doch hier irrte Einstein.
Ein neues Verfahren ermöglicht es, einzelne Pulse aus Röntgenlicht für die Elektronenspektroskopie auszuwählen.
Grundkräfte
In der 291. Folge unseres Podcasts erklärt Wolfgang Hollik, für welche Phänomene die elektromagnetische Kraft verantwortlich ist.
Forscher untersuchen Verletzung der Spiegelsymmetrie präziser als je zuvor.
Physiker analysieren komplexe Dynamik von Elektronen, die bei der Spaltung von Molekülen mit Licht entstehen.
Jeden Tag passiert es unzählige Male. In zerfallenen Atomkernen oder in Computerchips tunneln Elektronen durch hohe Potenzialberge.
Forscher demonstrieren, wie sich das Aufbrechen eines Ethenmoleküls mit der Intensität und Dauer von Laserpulsen steuern lässt.
Ultrakurze Röntgenblitze zeigen, wie sich die gemeinsamen Elektronen eines zerberstenden Moleküls zwischen den Bruchstücken verteilen.
Röntgenstrahlung eignet sich sowohl als Werkzeug bei der Herstellung von immer kleineren Strukturen als auch als Sonde für Strukturuntersuchungen.
Mainzer Mikrotron MAMI C eingeweiht
Bewegung von zwei Elektronen im Heliumatom lässt sich mit zeitlich genau aufeinander abgestimmten Laserblitzen aufnehmen und steuern.
Das im Jahr 1996 am GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt entdeckte Element 112 ist nun offiziell bestätigt worden.
Als erste Entdecker durften Physiker vom GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt den Namen vorschlagen
Nach ersten Ergebnissen aus den USA und Russland konnte das superschwere Element nun auch im Beschleuniger in Darmstadt erzeugt werden
VolkswagenStiftung fördert Forschungsarbeiten an der Göttinger Fakultät für Physik
Teilchenphysik
Das Standardmodell der Teilchenphysik beschreibt alle bekannten Elementarteilchen sowie deren Wechselwirkungen. Doch es sind noch einige Fragen offen.
Am Anfang waren nur Wasserstoff und Helium. Die schweren natürlich vorkommenden Atome werden in den Sternen produziert – und im Labor geht es noch weiter.
Das schwerste Element, das noch in nennenswerten Mengen in der Natur vorkommt, ist das Uran. Nach und nach erzeugen Wissenschaftler immer schwerere Elemente, die nur für wenige Bruchteile einer Sekunde existieren.
Die Natur hat die chemischen Elemente, aus denen alle Sterne und Planeten, alle Organismen und auch wir Menschen bestehen, in zwei Phasen erzeugt.
Wegen der hohen Strahlenbelastung müssen einzelne Detektorkomponenten am LHC immer wieder ausgetauscht werden. Physiker forschen daran, diese Teile resistenter und damit langlebiger zu machen.
Der größte Teilchenbeschleuniger der Welt hat mit Teilchenkollisionen mit der Schwerpunktsenergie von 7 Teraelektronenvolt seinen wissenschaftlichen Betrieb aufgenommen.
Periodensystem
Forscher untersuchten mit großem Sicherheitsaufwand erstmals einige der chemischen Eigenschaften des radioaktiven Elements Einsteinium.
Gestern gelang es den Betreibern des LHC (Large Hadron Collider) zum ersten Mal, Teilchen gegenläufig kreisen zu lassen. Dies gab den vier Experimenten am weltweit mächtigsten Teilchenbeschleuniger die erste Chance nach Proton-Proton-Zusammenstößen…
Antimaterie
Neue Messungen bestätigen die Symmetrie zwischen Materie und Antimaterie mit hoher Genauigkeit.
Wissenschaftler in Japan messen sechs Elektron-Neutrinos, die ursprünglich als Myon-Neutrinos erzeugt wurden
Der 95 Tonnen schwere Magnet wurde aus Nowosibirsk geliefert und dient nun zunächst dazu, die Einbauprozedur zu trainieren.
Forscher erzeugen ultrakurze, sehr reine Röntgenblitze, um Reaktionen auf atomarer Skala zu untersuchen.
Es ist das größte Experiment der Welt - die Jagd auf das Higgs beginnt
Die neue Synchrotronquelle PETRA III am Deutschen Elektronensynchrotron DESY in Hamburg hat heute ihren Beschleunigerbetrieb aufgenommen. Um 10:14 Uhr wurden die ersten Positronenpakete in den 2,3 Kilometer langen Beschleuniger eingeschossen und…
Der größte Röntgenlaser der Welt erzeugt sein erstes Laserlicht – im Herbst soll der wissenschaftliche Experimentierbetrieb beginnen.
Forschergruppe am CERN gelingt Manipulation von Antiwasserstoff mit Mikrowellen.
Neues Verfahren bringt Photonen in den niedrigsten Energiezustand
Erster Schritt zur Überprüfung der fundamentalen Symmetrien des Standardmodells: Am CERN gelang der Einfang von Anti-Wasserstoff-Atomen
Im Mai 2017 wurde am European XFEL – dem weltweit leistungsfähigste Röntgenlaser – erstmals Laserlicht erzeugt und am 1. September wurde der Freie-Elektronen-Laser offiziell eröffnet.
Aus zehn europäischen Partnerländern reisten Forschungsminister, Staatssekretäre oder hochrangige Repräsentanten ins Hamburger Rathaus zur feierlichen Unterzeichnung des "Übereinkommens über den Bau und Betrieb einer europäischen…
Das European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) erhält für die nächsten sieben Jahre 10 Prozent mehr Budget. Mit zusätzlichen 104 Millionen Euro soll es ein Upgrade bekommen, mit dem noch brillantere elektromagnetische Strahlung erzeugt werden…
Experiment belegt, dass auch die schwersten Elemente über die Energie von Photonen beim Zerfall identifiziert werden können.
Anders als die lange bekannten Materieteilchen setzen sich exotische Hadronen aus mehr als drei Quarks zusammen.
Forscher vom Experiment EXO-200 finden keine Hinweise darauf, dass Neutrinos ihre eigenen Antiteilchen sind.
Physiker finden Hinweise auf eine Struktur, die aus insgesamt sechs Quarks besteht.
Der Versuchsaufbau erlaubt außerdem genaue Messungen von äußeren Kraftfeldern.
Mit bloßen Augen ist die Welt des Allerkleinsten nicht zu erkennen. Deshalb wird mit teils gigantischen Geräten nach dem Prinzip des Streuversuchs die Natur erforscht.
Um den extrem selten wechselwirkenden Teilchen auf die Spur zu kommen, braucht man ausgeklügelte Nachweissysteme. Diese befinden sich meist tief unter der Erde.
1995 gelang es erstmals, Atome aus Antimaterie zu beobachten. Antiwasserstoffatome sind bestens geeignet, um die Unterschiede zwischen Materie und Antimaterie aufzuspüren.
Die Prozesse zur Entstehung der Elemente werfen noch immer einige Fragen auf. Zur Beantwortung sind bei FAIR Experimente mit Strahlen radioaktiver Teilchen geplant.
Freie-Elektronen-Laser filmt in der Nanowelt
Die Entdeckung von winzigen Schwarzen Löchern in Extra-Raumdimensionen wäre eine wissenschaftliche Sensation und würde unser Weltbild revolutionieren.
Mit FAIR entsteht in Darmstadt ein Zentrum für die Forschung mit Ionen und Antiprotonen, das einzigartige Einblicke in die Struktur der Materie ermöglichen wird.
Jülicher Forscher beteiligen sich am Großprojekt zur Forschung mit Antiprotonen
Elektromagnetische Strahlung
In der 310. Folge erklärt Dietrich Zawischa, warum die Welt für uns bunt ist – und auf welch vielfältige Weise die Farben entstehen können.
Neues Lichtmikroskop mit verdoppelter Auflösung
Das Handwerkszeug moderner Kernphysiker ist keine graue Theorie: Quarks und Gluonen haben eine Eigenschaft, die die Forscher „Farbe“ nennen.
Der Femtosekundenlaser erlaubt es den Forschern, chemische Reaktionen wie in Zeitlupe zu verfolgen und zu beobachten, wie sich die Atome dabei im Molekül verhalten.
Erster Röntgenstrahl an der Lichtquelle PETRA III erzeugt
Die Bestimmung des magnetischen Moments bestätigt die Symmetrie zwischen Teilchen und Antiteilchen.
Kühlung durch weniger Entropie ergänzt Werkzeugkasten der Quantenphysiker – Anwendung für Supraleiter und Quantencomputer.
Mit Nanostrukturen auf einem Spiegel lassen sich Reflexionen gezielt kontrollieren.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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