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Teilchen
Mit ultrakurzen und extrem hellen Röntgenblitzen ließ sich die Struktur von Bakterienzellen mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung aufnehmen.
Mit einem Flüssigkristall wurde die optische Polarisation von Lichtwellen zu einfach oder mehrfach verdrillten Möbiusbändern geformt.
Bewegung von zwei Elektronen im Heliumatom lässt sich mit zeitlich genau aufeinander abgestimmten Laserblitzen aufnehmen und steuern.
Mit zwei Lichtpulsen verfolgen Forscher den ultrakurzen Zustandswechsel von Elektronen im Halbleiter Silizium und die nachfolgende Bewegung der Atome.
Wie stark sich einzelne Moleküle an eine Oberfläche binden, konnten Forscher nun mit einem neuen Messverfahren experimentell bestimmen.
Mit einer neuen Methode lässt sich die Dauer von ultrakurzen Röntgenpulsen, wie sie an Freie-Elektronen-Lasern erzeugt werden, direkt vermessen.
Zwei hochintensive Laser durchstrahlen ein Plasma, wobei die Dichte des Plasmas verändert wird und zu einer Polarisationsdrehung des Laserlichts führt.
Forscher vergleichen Atomuhren und errechnen daraus, wie veränderlich diese Naturkonstante höchstens sein kann.
Metallelektronen werden in einem langsam schwingenden Lichtfeld beschleunigt und erzeugen kurze Röntgenblitze.
Ein neues Verfahren zur Teilchenbeschleunigung, das sehr kurze Beschleuniger erlauben könnte, ist ein Stück näher an die Praxistauglichkeit gerückt.
In einem Bose-Einstein-Kondensat laufende Materiewellen überspringen Teile ihrer Route und durchdringen sich berührungsfrei.
Mit einem neuen Verfahren lassen sich nun auch große organische Moleküle kontrolliert aus zusammenhängenden Strukturen herausgreifen und neu platzieren.
Ein Atom besteht aus einem Kern und einer Elektronenhülle. Wird mindestens eines dieser Elektronen sehr hoch angeregt, spricht man von einem Rydbergatom.
Forscher kontrollieren die Wechselwirkung zwischen Atomen und Oberflächenplasmonen auf der Ebene einzelner Photonen.
Anders als die lange bekannten Materieteilchen setzen sich exotische Hadronen aus mehr als drei Quarks zusammen.
Beim neuen Verfahren stoßen Gasteilchen an von Laserlicht erwärmte Glaskugeln und beeinflussen dabei deren Bewegung.
Ein absorbierendes Element im Resonator eines Lasers erleichtert das Anschalten.
Lamellen auf einem ebenen Siliziumblock brechen Röntgenlicht wie eine konkave Linse.
Forscher haben ein Grundprinzip der Quantenmechanik konsequent durchdacht und eine messbare Auswirkung mäandernder Lichtpfade berechnet.
Unwahrscheinliche Anregungsprozesse liefern hochpräzise Informationen über das Spektrum eines Molekülions.
Neue Experimente stützen Vester-Ulbricht-Hypothese zur Rechtshändigkeit der DNS.
Ein winziger Schaltkreis mit ähnlichen Eigenschaften wie ein Atom absorbiert und emittiert gequantelte Schallwellen.
In einem alternativen Verfahren zur Abwasserreinigung werden Schadstoffe mithilfe von ionisiertem Gas abgebaut.
Mit einem fein justierten Laserstrahl lässt sich die Rotation von Molekülen deutlich verlangsamen.
In einem Quantenexperiment verhielten sich Neutronen so, als würden sie sich entlang eines anderen Wegs bewegen als eine ihrer Eigenschaften.
Jörg Rossbach über die Erzeugung hochintensiver und zugleich ultrakurzer Röntgenpulse in einem Freie-Elektronen-Laser.
Ultrakurze Röntgenblitze zeigen, wie sich die gemeinsamen Elektronen eines zerberstenden Moleküls zwischen den Bruchstücken verteilen.
Vom 3. bis 9. Juli findet in Valencia das größte internationale Treffen der Hochenergiephysik statt. Norbert Wermes von der Universität Bonn berichtet von dort über den Status des Higgs-Teilchens und die zukünftige Forschung am LHC.
Vor gut fünfzig Jahren schlugen Robert Brout, François Englert und Peter Higgs ein völlig neues Prinzip vor, um die Masse von Elementarteilchen zu erklären.
Ein maßgeschneidertes Metamaterial wandelt eingestrahltes Licht in Wellenlängen um, die für Laser bisher unzugänglich waren.
Mit einer neuen Methode haben Physiker die bislang kleinste bekannte Kraft gemessen.
Am LHC haben Physiker den direkten Zerfall des Higgs-Teilchens in zwei Fermionen nachgewiesen – im Einklang mit dem Standardmodell der Teilchenphysik.
Lasergekühlte Atome in einem Quanteninterferometer liefern neuen Wert für Naturkonstante.
Physiker beobachten erstmals, wie wechselwirkende Atome mehrere Barrieren hintereinander durchdringen.
Amplitude und Phase einer quantenmechanischen Wellenfunktion konnten in einem Experiment gleichzeitig bestimmt werden.
Forscher vom Experiment EXO-200 finden keine Hinweise darauf, dass Neutrinos ihre eigenen Antiteilchen sind.
Ein Antiwasserstoffatom ist elektrisch neutral, dies konnten Forscher nun mit bislang größter Genauigkeit messen.
Forscher entwickeln eine neue Methode, um Frequenzen künftig auch im Röntgenbereich präzise zu vermessen.
Ein neues Verfahren ermöglicht es, einzelne Pulse aus Röntgenlicht für die Elektronenspektroskopie auszuwählen.
Forschern gelingt es, den Wert für das magnetische Moment eines Protons dreimal präziser zu messen als bisher.
Physiker finden Hinweise auf eine Struktur, die aus insgesamt sechs Quarks besteht.
Forscher entwickeln ein Konzept für einen Photon-Photon-Collider, mit dem sich Lichtteilchen in massebehaftete Teilchen umwandeln lassen.
Eigentlich dürften identische ultrakalte Atome nicht miteinander wechselwirken, doch Zufallsbewegungen können dieses Verhalten blitzartig ändern.
In bestimmten Abständen voneinander gehen drei Teilchen eine Verbindung ein, obwohl sie sich einzeln nicht vereinen würden.
Mithilfe eines Röntgenlasers ließen sich die Zwischenzustände einer Reaktion abbilden – ein Schritt hin zu einer Hochgeschwindigkeitskamera für Moleküle.
Vier Jahre nach dem ersten Nachweis von Element 117 in Dubna konnte nun an der GSI dieses Nuklid nachgewiesen werden.
Forscher demonstrieren, wie sich das Aufbrechen eines Ethenmoleküls mit der Intensität und Dauer von Laserpulsen steuern lässt.
Wissenschaftler verbessern Genauigkeit der gemessenen Teilchenenergie – übereinstimmend mit Prognosen des Standardmodells.
Physiker entdecken chaotisches Verhalten in einem kalten Gas aus Erbium-Atomen.
Die genaue Kontrolle der Rotationsgeschwindigkeit von Molekülionen eröffnet neue Möglichkeiten für die Astrochemie.
Physiker wollen Quantenverschränkung mit dem Licht ferner Quasare untersuchen.
Aus langlebigen, angeregten Zuständen von Atomkernen lässt sich mehr Energie freisetzen als bisher für möglich gehalten.
Mit einem neuen Präzisionsexperiment konnten Physiker die Elektronenmasse nun 13-fach genauer messen als zuvor.
Bei resonanter Anregung sendet ein Quantenpunkt viele Paare identischer und verschränkter Lichtteilchen aus.
Physiker simulieren die effektive Masse von Elektronen und Positronen, die beim spontanen Zerfall des Vakuums entstehen.
Forscher untersuchen Verletzung der Spiegelsymmetrie präziser als je zuvor.
Wegen der hohen Strahlenbelastung müssen einzelne Detektorkomponenten am LHC immer wieder ausgetauscht werden. Physiker forschen daran, diese Teile resistenter und damit langlebiger zu machen.
Neues Spektroskopieverfahren ermöglicht Untersuchung besonders schneller Energieübergänge in Atomen und Molekülen.
Neues Experiment schafft Rahmen für kontrollierte Untersuchungen an magnetischen Monopolen.
Präzise Messungen des Protonenradius liefern einen Wert, der stark von dem bisher geltenden abweicht. Die große Diskrepanz lässt sich bisher nicht erklären.
Physiker simulieren Spinwellen für eine künftige schnelle Datenverarbeitung.
Das Elektron ist runder als gedacht, wie ein neues Präzisionsexperiment zu dessen Ladungsverteilung zeigt.
Ergebnis aus 2005 bestätigt – Abweichungen zwischen Messmethoden bleiben bestehen.
Forscher simulieren den fraktionalen Quanten-Hall-Effekt mit einem zweidimensionalen Gittermodell.
Neutrino-Observatorium IceCube weist erstmals hochenergetische Neutrinos aus den Tiefen des Alls nach.
Nicht nur einzelne Lichtteilchen aus dem Mikrowellenbereich, sondern auch aus dem sichtbaren Teil des Spektrums können nun zerstörungsfrei detektiert werden.
Preis geht an Francois Englert und Peter Higgs für die Entwicklung des Higgs-Mechanismus.
Nicht nur Ärzte, Archäologen oder Computerhersteller greifen häufig auf Methoden zurück, die unmittelbar auf den Erkenntnissen der Hadronen- und Kernphysik beruhen.
Im Labor erzeugen Physiker einen Feuerball mit einer Materiedichte, die sonst nur Inneren von Neutronensternen herrscht, und einer Temperatur, die hunderttausendfach höher ist als die im Zentrum der Sonne.
Die Natur hat die chemischen Elemente, aus denen alle Sterne und Planeten, alle Organismen und auch wir Menschen bestehen, in zwei Phasen erzeugt.
Forscher fokussieren Röntgenlicht auf einen Strahl, der zehntausendmal dünner ist als ein menschliches Haar.
Ultrakurzzeitphysik
Thomas Pfeifer vom Max-Planck-Institut für Kernphysik nutzt Lichtpulse, die nicht einmal eine billiardstel Sekunde andauern, um Atome und Moleküle zu untersuchen.
Physiker konnten erstmals in künstlichen Entladungen die Emission von Neutronen nachweisen.
Auf der Erde finden sich rund neunzig natürlich vorkommende Elemente, doch Forscher haben das Periodensystem längst um viele künstlich erzeugte Atomkerne erweitert.
Alle Teilchen, die sich aus Quarks zusammensetzen, bezeichnet man als Hadronen. Deren Eigenschaften geben Physikern noch immer Rätsel auf.
Unser heutiges Wissen über Quarks, Hadronen und Atomkerne hat entscheidend zu unserem modernen Weltbild beigetragen. Doch die Suche geht weiter.
Bei der Suche nach einer Erklärung dafür, „was die Welt im Innersten zusammenhält“, wurden nicht nur neue Strukturen der Materie, sondern auch bislang unbekannte Kräfte entdeckt.
Ultrakalten Atomwolken aus Quantenteilchen kann nach einer bestimmten Zeit eine Temperatur zugeordnet werden.
Experiment belegt, dass auch die schwersten Elemente über die Energie von Photonen beim Zerfall identifiziert werden können.
Physiker sperren tausende Ytterbiumatome in ein optisches Gitter und erhöhen die Genauigkeit von Atomuhren um ein Vielfaches.
Symmetrien
Symmetrien bilden das Grundgerüst, auf dem viele physikalische Theorien beruhen. Das Standardmodell der Elementarteilchen ist dabei in seinem Kern symmetrisch aufgebaut.
Vor hundert Jahren entwarf Niels Bohr sein Atommodell, das heute noch die Forschung inspiriert – etwa bei hochangeregten Rydbergatomen.
Trotz der vielen Erfolge weist das Standardmodell auch einige Schönheitsfehler auf. Deshalb sehen die meisten Physiker es nur als eine Stufe auf dem Weg zu einer noch umfassenderen Theorie.
Die sogenannte Eichsymmetrie spielt eine tragende Rolle im Standardmodell. Wissenschaftsphilosophen fragen sich, ob sie wirklich eine Eigenschaft der Natur ist oder vielleicht nur in unseren Gleichungen existiert.
Die Entdeckung eines unbekannten Teilchens im Juli 2012 treibt nicht nur die Suche nach neuen Theorien voran – sie wirft auch interessante wissenschaftstheoretische und philosophische Fragestellungen auf.
Welt der Physik sprach mit dem Physiker von der RWTH Aachen, der gemeinsam mit anderen Wissenschaftlern die Umwandlung von Myon-Neutrinos in Elektron-Neutrinos nachweisen konnte.
Daten des T2K-Detektors bestätigen frühere Hinweise zur Teilchenoszillation.
In den Messdaten des GERDA-Experiments lässt sich kein Signal des extrem seltenen Zerfalls ausmachen. Eine frühere Entdeckungsmeldung ist damit widerlegt.
Messungen der kosmischen Hintergrundstrahlung sind mit der These vereinbar, dass Photonen eine Ruhemasse und eine begrenzte Lebensdauer besitzen.
Die Suche nach supersymmetrischen Teilchen blieb bislang erfolglos. Trotzdem geben Physiker die Hoffnung nicht auf, die Supersymmetrie in den kommenden Jahren doch noch zu bestätigen.
Claus Ropers von der Universität Göttingen über einen neuartigen photoelektrischen Effekt, bei dem sich die Elektronen völlig anders verhalten als beim üblichen Photoeffekt.
In dieser Schlüsselkomponente für extrem schnelle optische Schaltkreise dienen mechanische Schwingungen der Lichtverstärkung.
Laser-Plasma-Beschleuniger erreichen neue Höchstenergien – damit werden neue Anwendungen in Biologie, Medizin und Materialwissenschaften möglich.
Die Kernphysik erforscht Strukturen, die aus Protonen und Neutronen hervorgehen, während sich die Hadronenphysik mit den Eigenschaften von allen Partikeln beschäftigt, die sich aus Quarks zusammensetzen.
Neue Methode hilft, rechts- und linkshändige Moleküle zuverlässig zu erkennen.
Um hochfrequente Schwingungen zu messen, nutzen Forscher ein ganz spezielles Lineal – den sogenannten Frequenzkamm.
Wissenschaftler bestimmen das Ionisationspotenzial von Astat.
Die exotischen Atomkerne könnten bei der Suche nach Physik jenseits des Standardmodells helfen.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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