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Teilchen
Nach über einem Jahr Pause ist es am Abend es 20. November wieder gelungen, Teilchen über die 27 Kilometer lange Bahn des LHC am CERN zu senden.
Heute Morgen um 5.20 Uhr haben Physiker am CERN zum ersten Mal zwei Protonenstrahlen mit 3,5 TeV erzeugt.
An den Experimenten ALICE, ATLAS, CMS und LHCb gehen Wissenschaftler offenen Fragen der Teilchenphysik nach.
Quadrupolmagnete, CP-Verletzung oder Higgs-Teilchen, immer wieder tauchen im Zusammenhang mit dem LHC Fachbegriffe auf, die wir hier im Glossar erklären.
Nach dem Schaden am Large Hadron Collider wird erst im Frühjahr 2009 wieder ein Teilchenstrahl im größten Teilchenbeschleuniger der Welt kreisen
Kollisionen können neue Erkenntnisse über Quark-Gluon-Plasmen und die starke Wechselwirkung liefern
Experimente am Teilchenbeschleuniger zeigen Anzeichen von Zweiteilchen-Korrelation
Mit dem LHCb-Experiment wollen Forscher herausfinden, warum das Universum hauptsächlich aus Materie und nicht aus Antimaterie besteht.
Physiker konnten erstmals in künstlichen Entladungen die Emission von Neutronen nachweisen.
Ein Antiwasserstoffatom ist elektrisch neutral, dies konnten Forscher nun mit bislang größter Genauigkeit messen.
Teilchenbeschleuniger
Der LHC ist der derzeit leistungsfähigste Beschleuniger der Welt. Hier bringen Physiker Teilchen bei bisher unerreichten Energien zum Zusammenstoß.
Lichtquellen
In der 260. Folge unseres Podcast erklärt Markus Drescher, wie sich Laserlicht erzeugen lässt und welche Rolle es in unserem Alltag und in der Grundlagenforschung spielt.
Komplexe Magnetstrukturen bringen Elektronenpakete auf Schlängelkurs, um intensive Röntgenpulse mit verschiedenen Energien zu erzeugen.
Mit einem fein justierten Laserstrahl lässt sich die Rotation von Molekülen deutlich verlangsamen.
Wenn ein intensiver Laserstrahl auf Materie trifft, kann er diese in ein Plasma verwandeln. Laserplasmen können sogar als Teilchenbeschleuniger dienen.
Antimaterie
Mit einem für gewöhnliche Atome etablierten Kühlverfahren ließen sich nun auch Atome aus Antimaterie abkühlen.
Ein schlichter Metallaufsatz vor der Laserquelle verringert die Streuung von Laserstrahlen und macht sie zum flachen, scharfen "Schwert" - Anwendungen von der Medizin bis zum DVD-Spieler
Forscher schickten quantenmechanisch gekoppelte Lichtteilchen über drei Stationen und große Entfernungen.
Nanomechanische Konstrukte legen Basis für neue Sensoren, hochempfindliche Waagen und robuste Schaltkreise für Quantencomputer.
Mit den Lichtintensitäten, die moderne Hochleistungslaser erreichen, lassen sich geladene Teilchen auf hohe Energien beschleunigen.
Physik hinter den Dingen
Ob man Polarlichter nicht nur sehen, sondern auch hören kann, war lange umstritten. In den vergangenen Jahren lieferten Studien neue Erkenntnisse über dieses Phänomen.
Untersuchungen mit Synchrotronstrahlung ermöglichen einzigartige Einsichten in das komplexe Wechselspiel der Komponenten des Lebens – wie das der Muskeln.
Mit der Synchrotronstrahlungsquelle ANKA haben Forscher das Hüftgelenk eines Käfers in 3D dargestellt, obwohl es nur einen halben Millimeter groß ist.
Aluminium-Atomkerne können mehr Neutronen binden als gedacht
Ein weiterer der vier Detektoren für den LHC kommt an seinem endgültigen Platz an. Das letzte der beiden so genannten "Kleinen Räder" des ATLAS-Instruments mit einem Gewicht von 100 Tonnen wird in die Detektorhalle in 100m Tiefe hinab gelassen.
Winzige Stäbchen aus Zinkoxid können Laserlicht im UV-Bereich abstrahlen, berichten Karlsruher Forscher und wecken damit Aussichten auf künftige Laser in Miniaturgröße und neuartige Bildschirme.
Forscher bestätigen dynamischen Casimir-Effekt.
In Halbleitern wird der Fluss von Elektronen mit kleinen Schaltspannungen gezielt gelenkt und geregelt. Für Licht können photonische Kristalle diese Steuerung übernehmen.
Mit dichten Fasernetzen grobe Bilder sehen, das gelang US-Forschern mit ihrer speziellen lichtempfindlichen Faser: Sie erzeugt bei Lichteinfall einen schwachen Strom.
Wenn Goldionen fast mit Lichtgeschwindigkeit aufeinander prallen, entsteht eine gewaltige Hitze von bis zu tausend Milliarden Grad, begleitet von subatomaren Trümmerteilchen. Freigesetzte Lichtteilchen liefern wichtige Daten über die herrschenden…
Eine mikroskopisch kleine Ringstruktur versetzt lineare Lichtwellen in Rotation.
XENON1T
Mit dem Experiment XENON1T haben Wissenschaftler erstmals den extrem seltenen Zerfall von Xenon-124 nachgewiesen und seine Halbwertszeit bestimmt.
Ein Magnesium-Isotop verhält sich anders, als es das Kernschalenmodell vorhersagt, und stellt damit die bisherigen Theorien in Frage
Ein technischer Unfall legte den LHC kurz nach dem Start in 2008 lahm: In den Magneten gespeicherte Energie hatte sich schlagartig entladen.
Neues Experiment schafft Rahmen für kontrollierte Untersuchungen an magnetischen Monopolen.
Physiker simulieren Spinwellen für eine künftige schnelle Datenverarbeitung.
Christine Silberhorn vom Institut für Optik, Information und Photonik der Universität Erlangen-Nürnberg ist mit einem der bedeutendsten deutschen Preise für Nachwuchswissenschaftler ausgezeichnet worden, dem Heinz Maier-Leibnitz-Preis der Deutschen…
Mit einem neuen Präzisionsexperiment konnten Physiker die Elektronenmasse nun 13-fach genauer messen als zuvor.
Physiker simulieren die effektive Masse von Elektronen und Positronen, die beim spontanen Zerfall des Vakuums entstehen.
Die Masse von Protonen ist seit fast 100 Jahren bekannt. Das Gewicht ihrer Bestandteile ist dagegen bis heute nicht exakt bestimmt. Neue Berechnungen verbessern nun die Genauigkeit.
Ein besseres Verständnis von chemischen Reaktionen an der Oberfläche von Katalysatoren ermöglicht den optimierten Einsatz der Reaktionsbeschleuniger.
Phänomene wie der Übergang vom Metall zum Isolator sind geprägt von Quanteneigenschaften der Stoffe. Meist müssen diese bei wenigen Grad Kelvin studiert werden.
Im BASE-Experiment sind Forscher dem entscheidenden Unterschied zwischen Materie und Antimaterie auf der Spur.
Nanotechnik verwirklicht Gedankenexperiment des berühmten Physikers Maxwell nach 135 Jahren
Eine neue Lösung der Maxwellgleichungen beschreibt einen Typ von Lichtstrahl, der sich beugungsfrei ausbreitet – das könnte in der Mikroprozessortechnik Anwendungen finden.
Die Suche nach dem Ursprung der Materie ist das Hauptziel des internationalen Forschungszentrums für Elementarteilchenphysik CERN bei Genf. Nun sollen auch Klimaforscher von den fast auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigten Bausteinen der Materie…
Schon in den 1980er Jahren entstand die Idee, den LHC zu bauen. Im Jahr 1994 begann die Realisierung. Hier finden Sie die wichtigsten Etappen seitdem.
Die starke Bündelung des Laserstrahls, kombiniert mit seiner hohen Lichtintensität, eröffnet ihm überall dort Anwendungsgebiete, wo man masselose Lineale braucht.
Lasergekühlte Atome in einem Quanteninterferometer liefern neuen Wert für Naturkonstante.
In dieser Schlüsselkomponente für extrem schnelle optische Schaltkreise dienen mechanische Schwingungen der Lichtverstärkung.
Rastertunnelmikroskop mit Zusatz an der Tastspitze macht molekulare Innenstruktur dank Pauli-Abstoßung sichtbar
Neue Analyse-Technik kann Nanoforschern einen besseren Blick auf filigrane Proben ermöglichen
Neues Verfahren vereinfacht die Untersuchung von Zellen mit Fluoreszenzmikroskopie
Die Anwendungen von Mikrowellen sind vielfältig: Aufwärmen von Fertiggerichten, Radar, Satellitenfernsehen sowie Beschleunigen von Elektronen in Röntgenlasern.
Neue Methode hilft, rechts- und linkshändige Moleküle zuverlässig zu erkennen.
Prototyp einer robusten Strahlungsquelle für Mikrowellen kann zu präziseren Messungen in der Astronomie führen.
IceCube
Neue Forschungsergebnisse des IceCube Neutrino Observatory zeigen: Was Neutrinos angeht, unterscheidet sich unsere Galaxie offenbar von anderen.
Einem Wissenschaftlerteam aus München ist es erstmals gelungen, Röntgenquellen, die normalerweise mehrere Kilometer groß sind, auf die Dimension eines Esstisches zu verkleinern. Hierfür bedienen sich die Forscher einer neuen Methode, einer…
Das schwerste bislang anerkannte chemische Element hat nun auch einen Namen: Bundesforschungsministerin Annette Schavan taufte am Freitag in Darmstadt das Element mit der Ordnungszahl 111 auf den Namen Roentgenium.
Bislang gibt es keinen eindeutigen experimentellen Nachweis für den extrem seltenen neutrinolosen Doppelbetazerfall. Fände man ihn allerdings, dann wäre klar, dass Neutrinos ihre eigenen Antiteilchen sind.
Wissenschaftler erhaschen einen Blick ins Erdinnere – nicht etwa durch geologische Messungen, sondern mithilfe von Daten des Neutrinoobservatoriums IceCube.
Kerstin Tackmann vom Forschungszentrum DESY in Hamburg sucht mit ihren Kollegen im ATLAS-Experiment am LHC nach dem Higgs-Teilchen.
Forscher zeichnen Quanteninterfernz-Muster von Molekülen im Doppelspalt-Versuch auf.
Mit extrem kurzen Laserpulsen filmen Forscher Elektronenprozesse in Kohlendioxid
Amplitude und Phase einer quantenmechanischen Wellenfunktion konnten in einem Experiment gleichzeitig bestimmt werden.
Neues Rastertunnelmikroskop filmt extrem schnelle Bewegungen eines Moleküls auf atomarer Ebene.
Unwahrscheinliche Anregungsprozesse liefern hochpräzise Informationen über das Spektrum eines Molekülions.
Lichtwellen zeigen ähnliches Verhalten wie gefährliche Meereswogen
Neues Teilchen untermauert Existenz von 4-Quark-Zuständen.
Nur einen Tag nach der Präsentation von TEAM 0.5 zeigt das Daresbury Laboratory sein Top-Mikroskop "SuperSTEM 2" mit vergleichbarer Leistung
Neue Laser sind 100-mal kleiner als übliche Geräte - Martina Hentschel erhält für ihre Grundlagenforschung den Hertha-Sponer-Preis der DPG
Das Elektron ist runder als gedacht, wie ein neues Präzisionsexperiment zu dessen Ladungsverteilung zeigt.
Bisher liegt die Auflösung von Infrarot-Mikroskopen weit über einem Mikrometer. Doch eine Nanoantenne könnte nun helfen, zehnmal kleinere Objekte wie Viren oder Erbgutstränge ebenfalls mithilfe von Infrarot-Licht zu untersuchen.
Mittels eines Miniaturkegels aus Silber lassen sich aus infrarotem Laserlicht ultrakurze, extrem ultraviolette Pulse erzeugen
Ein Meilenstein auf dem Weg zur Methode der hochauflösenden Röntgenmikroskopie gelang Forschern am Freie- Elektronen-Laser FLASH bei DESY in Hamburg.
Beim SMART-Mikrospektroskop werden durch die innovative Korrektur von Abbildungsfehlern Auflösungen im Nanometerbereich realisiert.
Physikalische Größen
In der 327. Folge berichtet Robert Harlander, was Forscher bisher über das Phänomen „Masse” herausgefunden haben – von Newton über Einstein bis zum Fund des Higgs-Teilchens.
Das Verhältnis zwischen Protonen- und Elektronenmasse hat sich in den vergangenen sechs Milliarden Jahren nicht geändert.
Terahertzstrahlen lassen Halbleiter Licht aussenden, das für ultraschnelle, optische Datenverarbeitung geeignet sein könnte.
Lamellen auf einem ebenen Siliziumblock brechen Röntgenlicht wie eine konkave Linse.
Metallelektronen werden in einem langsam schwingenden Lichtfeld beschleunigt und erzeugen kurze Röntgenblitze.
Mit einem neuen Verfahren lassen sich nun auch große organische Moleküle kontrolliert aus zusammenhängenden Strukturen herausgreifen und neu platzieren.
Mit dem Jülicher Supercomputer JUGENE simulierten Forscher die genauen Energiezustände, die zur Entstehung des Kohlenstoffs und damit letztlich zur Entwicklung von organischen Verbindungen führten
Seit Jahrzehnten untersuchen Physiker die kleinsten Bauteilchen der Materie. Nun hat ein internationales Forscherteam am amerikanischen Forschungszentrum Fermilab in Batavia zwei neue, exotische Konglomerate nachweisen können.
Experimente am Jülicher Beschleuniger COSY könnten Effekt bei der Kollision von Neutronen und Protonen erklären
Ergebnis aus 2005 bestätigt – Abweichungen zwischen Messmethoden bleiben bestehen.
Der LHC wird wie geplant im Februar seinen Betrieb wieder aufnehmen. Und doch ändert sich der Fahrplan, mit dem die bisher unerreichten Energien angepeilt werden.
Wissenschaftler haben an der GSI nun die weltweit einzigartige Möglichkeit, Laserstrahlen und Ionenstrahlen, die in der bestehenden Beschleunigeranlage produziert werden, in Experimenten miteinander zu kombinieren. In der vergangenen Woche führten…
Eine Wolke aus tiefgekühlten Rubidiumatomen hilft dabei, Laserfrequenzen zu stabilisieren.
Berliner Wissenschaftler erzeugen Lichtimpuls von nur 12 Attosekunden
Ein Spiegel aus Elektronen, der sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit bewegt, kann extrem kurze und energiereiche Lichtblitze erzeugen.
Bisher fehlendes Element 117 im Periodensystem der Elemente wurde erstmals nachgewiesen und deutet darauf hin, dass noch schwerere - noch nicht nachgewiesenene - Elemente wieder stabil sein könnten.
Tieftemperaturphysik
Eine neuartige Methode ermöglicht es erstmals, eine bestimmte Gruppe von Atomen beinahe auf den absoluten Nullpunkt der Temperatur abzukühlen.
Am 1. Januar 2009 wird in Erlangen ein neues Max-Planck-Institut gegründet
Mikroskopie
Mithilfe eines neuen Quantenpunktmikroskops lassen sich elektrische Potenziale von Atomen und Molekülen mit extrem hoher Genauigkeit abbilden.
Forscher simulieren den fraktionalen Quanten-Hall-Effekt mit einem zweidimensionalen Gittermodell.
Physiker haben erstmals einen seltenen radioaktiven Zerfall beobachtet – den sogenannten Doppelgammazerfall eines angeregten Kernzustands.
Nuklidkarte
Forscher erzeugten erstmals das extrem kurzlebige Uran-214 – das leichteste bislang bekannte Uranisotop.
Mit dem Experiment IceCube weisen Forscher nahezu masselose Elementarteilchen aus der Milchstraße und anderen Galaxien nach.
Erstes großes gemeinsames Forschungsprojekt von China und den USA untersucht Neutrinoeigenschaften
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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