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Gravitationstheorien
Astronomen beobachten eine Galaxie, die nicht ins Bild passt – und alternative Gravitationstheorien infrage stellt.
Forschung – gefördert vom BMBF
Schon bald wollen Astronomen mit dem Instrument CRIRES + am Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte die Atmosphären von extrasolaren Planeten untersuchen.
Allgemeine Relativitätstheorie
In der 257. Folge unseres Podcasts spricht Christof Wetterich über die historische Entwicklung einer physikalischen Konstante, die Einstein einst in die Gleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie einführte.
Kosmische Hintergrundstrahlung
Rund 180 Millionen Jahre nach dem Urknall war das Wasserstoffgas im Kosmos offenbar deutlich kälter als vom kosmologischen Standardmodell vorhergesagt.
Quantencomputer
Ein neuartiges Zwei-Qubit-System auf der Basis von Quantenpunkten ließ sich mit relativ geringem Aufwand fertigen, programmieren und auslesen.
Wirbelstürme
Die Energie und die Zerstörungskraft eines Orkans sind beeindruckend. Doch die Natur ruft noch weitaus kräftigere Windströmungen auf der Erde hervor: die Hurrikane.
Zeitmessung
Eine hochgenaue Atomuhr, die in einen Anhänger passt – mit dieser Neuentwicklung können Forscher nun die Erde vermessen.
Galaxienentwicklung
Etliche Zwerggalaxien rund um die 13 Millionen Lichtjahre entfernte Galaxie Centaurus A bewegen sich offenbar in einer Ebene – und damit anders als erwartet.
Gravitationswellen
In der 251. Folge unseres Podcasts erklärt Karsten Danzmann vom Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik in Hannover, warum die Entdeckung von Gravitationswellen schon bald Routine sein wird.
Physikalische Größen
In der 250. Folge unseres Podcasts erklärt Claus Kiefer von der Universität Köln, wie sich der Zeitbegriff im Lauf der Zeit wandelte – und warum man heute glaubt, dass Zeit auf der fundamentalen Ebene nicht existiert.
Erde
Nach dreijähriger Stagnation steigen die globalen Emissionen von Kohlendioxid im laufenden Jahr 2017 wieder an, da mehr fossile Brennstoffe verfeuert werden.
Universum
Astronomen beobachten erstmals sowohl mithilfe elektromagnetischer Strahlung als auch mithilfe von Gravitationswellen, wie zwei Neutronensterne kollidieren.
Technik
Physiker stellen einen neuen Rekord für die Präzision einer Atomuhr auf, indem sie Strontiumatome in ein dreidimensionales Lichtgitter einsperren.
Wissenschaftler berichten über das enorme Potenzial und die Realisierbarkeit einer bislang ungenutzten Stromquelle – der Verdunstung von Wasser.
Quantensimulator
Mit ultrakalten Atomen – gefangen in optischen Gittern – können Physiker komplexe Quantensysteme simulieren.
Starker Vulkanismus im Nordatlantik könnte vor 56 Millionen Jahren einen rasanten globalen Temperaturanstieg verursacht haben.
Die Natur liefert unendlich viel Primärenergie in Form von Sonnenlicht, Winden, Wellenbewegung, Wasserkraft, Erdwärme und in nachwachsender Biomasse – eine Herausforderung an Physik und Technik, diese Energie möglichst effizient und kostengünstig…
LIGO
Gravitationswellensignale liefern Hinweise darauf, wie sich Doppelsysteme aus Schwarzen Löchern bilden.
Welche Aussichten gibt es die Energieerzeugung aus erneuerbaren Quellen in der Zukunft zu steigern? Die Möglichkeiten sind unterschiedlich, das derzeit größte Ausbaupotenzial scheinen in Deutschland Windkraft und Photovoltaik zu besitzen.
Daten von zahlreichen Messstationen über einen Zeitraum von fünfzig Jahren zeigen, welchen Einfluss der Klimawandel auf Hochwasser in Europa hat.
Exoplanet
In der Milchstraße gibt es einer neuen Analyse zufolge weniger jupitergroße, aber mehr erdgroße freie Planeten als bislang angenommen.
Satellit
Wissenschaftlern ist die technisch anspruchsvolle Aufgabe geglückt, via Satellit sogenannte Quantenschlüssel zwischen zwei Bodenstationen auszutauschen.
Um den 650 Lichtjahre von uns entfernten Stern KELT-9 finden Astronomen den bislang heißesten bekannten Exoplaneten.
Wie bei den ersten beiden Nachweisen mit LIGO entstanden die beobachteten Wellen bei der Verschmelzung von zwei Schwarzen Löchern.
Eine mögliche Quelle für Positronen – die Antiteilchen von Elektronen – in der Milchstraße könnten seltene Sternexplosionen sein.
Dunkle Materie
XENON1T ist der weltweit empfindlichste Detektor für die direkte Suche nach Dunkler Materie, wie die Daten der ersten dreißig Messtage zeigen.
Der uns am nächsten gelegene erdähnliche Exoplanet könnte stabile und lebensfreundliche Bedingungen bieten.
In der kosmischen Strahlung haben Forscher nach Spuren von Dunkler Materie gesucht – und möglicherweise welche gefunden.
Die gasförmige Hülle um einen neptungroßen Exoplaneten besteht hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium, wie neue Beobachtungen zeigen.
Ionenfalle
Physiker haben erstmals die quantenmechanischen Zustände von geladenen Molekülen kontrolliert verändert und gemessen.
Obwohl die durchschnittliche Temperatur von 1998 bis 2012 global nur schwach anstieg, hält die langfristige Erderwärmung an.
Ein in unserer kosmischen Nachbarschaft aufgespürter Exoplanet gilt als bislang bester Kandidat für die Suche nach Leben im All.
Vor zehn Milliarden Jahren bestanden Galaxien wohl hauptsächlich aus Gas und Staub – Dunkle Materie spielte eine geringere Rolle als erwartet.
Die Staubscheibe um ein Doppelsystem aus einem Weißen und einem Braunen Zwergstern erlaubt Rückschlüsse auf die Planetenentstehung.
TRAPPIST-1
In einem 39 Lichtjahre entfernten Sonnensystem haben Astronomen sieben erdähnliche Planeten entdeckt.
Wissenschaftler stellen einen neuen Bauplan für einen universellen Quantencomputer vor, der sich beliebig skalieren ließe.
Astronomen beobachten erstmals Wetteränderung auf einem Planeten, der einen anderen Stern umkreist.
Materie
Wissenschaftler haben untersucht, wie sich an Aerosolpartikeln in der Erdatmosphäre kleine Eiskristalle bilden.
Die Untersuchung von 15 Millionen Galaxienbildern liefert ein überraschendes Ergebnis.
Die Kopplung von zwei Ytterbium-Atomuhren sorgt für ein besonders gleichmäßiges Ticken der Uhren.
Für jede Tonne Kohlendioxid, die ein Mensch irgendwo auf der Erde freisetzt, schwindet das sommerliche Meereis in der Arktis um drei Quadratmeter.
Artie Hatzes von der Landessternwarte Thüringen erzählt im Interview, was es mit der Entdeckung des nächstgelegenen Exoplaneten Proxima Centauri b auf sich hat.
Astronomen haben um den nächstgelegenen Stern Proxima Centauri wohl einen erdähnlichen Planeten gefunden, auf dem es flüssiges Wasser geben könnte.
Ein genauer Taktschlag von optischen Strontium-Gitteruhren ermöglicht sehr genaue Höhenmessungen.
Forscher haben einen flexibel programmierbaren Quantencomputer mit fünf Ionen entwickelt und getestet.
Begleiter eines 39 Lichtjahre entfernten Zwergsterns könnten der Venus ähneln.
Astronomen wollen gewissermaßen den Schatten eines Schwarzen Lochs beobachten – das wäre der erste direkte Nachweis, dass diese Objekte existieren.
Computersimulationen verbinden Modelle der Sternentwicklung mit Schwingungen der Raumzeit.
Die LIGO-Detektoren haben ein zweites Signal verschmelzender Schwarzer Löcher nachgewiesen, das die erste Entdeckung bestätigt.
Einige Monate nach der ersten Entdeckung von Gravitationswellen kann die Gravitationswellenastronomie schon einen zweiten Erfolg vorweisen.
Forschern gelingt es, 219 Berylliumionen mit magnetischen Feldern einzufangen und quantenmechanisch miteinander zu koppeln.
Forscher lassen Goldwürfel in einem Satelliten frei fallen, um Messtechniken im Weltraum für stark niederfrequente Gravitationswellen zu testen.
Exoplaneten
Um einen nur 39 Lichtjahre entfernten Zwergstern kreisen drei etwa erdgroße Planeten – gute Kandidaten für eine genaue Analyse der Atmosphären.
Quantencomputer nutzen Quanteneffekte, um bestimmte Probleme effizienter zu lösen. Dabei unterscheiden sie sich grundlegend von herkömmlichen Rechnern.
Wissenschaftler konnten Verzerrungen der Raumzeit nachweisen, die Einstein bereits vor hundert Jahren vorhersagte.
Verschmelzende Schwarze Löcher durch Gravitationswellen beobachtet – Welt der Physik sprach mit den beteiligten Forschern Bruce Allen und Harald Lück darüber, wie die Entdeckung abgelaufen ist.
Über fünfzig Jahre suchten Wissenschaftler nach Gravitationswellen. Am 11. Februar 2016 verkündeten Forscher, dass sie welche entdeckt hatten.
Verzerrungen der Raumzeit versprechen neue Erkenntnisse über den Kosmos. Allerdings ist ihre Beschreibung abstrakt und die Beobachtung schwierig.
Zum Start von LISA Pathfinder erzählt Roland Haas, warum die neuen Weltraumdetektoren fündig werden müssten – und was passiert, wenn nicht.
Physik hinter den Dingen
Öffnet man eine Champagner- oder Sektflasche, stört man ein thermodynamisches Gleichgewicht – mit bekannten Folgen.
Mit dem AMS-02-Experiment an Bord der internationalen Raumstation untersuchen Wissenschaftler seit einigen Jahren die Eigenschaften der kosmischen Strahlung.
In vielen Alltagsgegenständen machen wir uns Quanteneffekte bereits zunutze. Nun versuchen Physiker, diese gezielt zu steuern und so ganz neue Anwendungen zu ermöglichen.
Astronomen beenden ihre elfjährige Untersuchung von 24 Pulsaren ohne Ergebnis, wollen aber weitersuchen.
Astronomen präsentieren ungewöhnlich scharfe Aufnahmen und exakte Positionsmessungen eines Planeten außerhalb unseres Sonnensystems.
Neue Experimente entziehen bisherigen Annahmen über die Universumskomponenten teilweise die Grundlage.
Astronomen vergleichen verschiedene Eigenschaften von Exoplaneten mit denen der Erde, um die Lebensbedingungen auf diesen fernen Welten abzuschätzen.
In der Kollision mehrerer Galaxien beobachten Astronomen eine Verteilung Dunkler Materie, die auf eine Selbstwechselwirkung hindeutet.
Untersuchung von 72 Zusammenstößen von Galaxienhaufen liefert Informationen über die mysteriösen Partikel der Dunklen Materie.
Ein neues Verfahren zeigt, dass sich die Rotation der Galaxis nicht allein mit der sichtbaren Materie erklären lässt.
Eine Erschütterung einer frisch geöffneten Bierflasche kann zu einer starken Schaumbildung und einem Überlaufen des Bieres führen. Dahinter stecken kleine implodierende Kohlendioxidblasen, deren Volumen explosionsartig anwächst.
Heiß oder kalt? Das hängt von der durchschnittlichen Energie ab, mit der sich Teilchen in einem Gas, einer Flüssigkeit oder einem Festkörper bewegen.
Jüngste Ergebnisse des Weltraumexperiments AMS sind in guter Übereinstimmung mit Paarvernichtung exotischer Elementarteilchen.
Weltweit streben Physiker nach immer genaueren Uhren – ob für die Navigation per Satellit oder die Überprüfung fundamentaler Naturgesetze.
Schwingungen der Raumzeit könnten Spuren in ultrakalten Gaswolken hinterlassen.
Damit geheime Botschaften auch wirklich geheim bleiben, können Sender und Empfänger ihre Nachricht verschlüsseln – beispielsweise mithilfe der Quantenkryptografie.
Pulsare sind die kompaktesten Körper im Universum. Das macht sie zu idealen Testkörpern für die Allgemeine Relativitätstheorie.
Neue Beobachtungsmethoden und moderne Instrumente ermöglichen seit einigen Jahren den Nachweis von Planeten in anderen Sonnensystemen, die Lichtjahre von der Erde entfernt sind.
Bei der Verschmelzung Schwarzer Löcher sollten eigentlich Gravitationswellen entstehen. Doch diese lassen sich bislang nicht aufspüren.
Symmetrie
Kolloide sind im Alltag allgegenwärtig. Forscher untersuchen, wie sich die kleinen Teilchen zu symmetrischen Strukturen zusammensetzen und wie äußere Bedingungen die Geometrie dieser Strukturen bestimmen.
Ein direkter Nachweis der Dunklen Materie steht bis heute aus. Mit Experimenten wie CRESST und XENON100 wollen Forscher das kosmische Rätsel lösen.
In unserem Podcast berichtete Lisa Kaltenegger vom Max-Planck-Institut für Astronomie über die Suche nach einer zweiten Erde. Hier finden Sie den Beitrag zum Nachlesen.
Erste Ergebnisse des Teilchendetektors AMS an der Internationalen Raumstation bestätigen Antiteilchenüberschuss – eine Erklärung liefern sie aber noch nicht.
Für ihre Experimente an einzelnen Quantenteilchen erhielten David Wineland und Serge Haroche den Physik-Nobelpreis 2012.
Verschmelzen supermassereiche Schwarze Löcher, beeinflussen sie damit die Ankunftszeit von Radiopulsen auf der Erde.
Modifizierte Newtonsche Dynamik erklärt Rotation elliptischer Galaxien – ohne die Annahme unbekannter Teilchen.
Selbstlernender Algorithmus beschreibt die Dynamik und Strukturentstehung der Galaxien im heutigen Universum.
Forscherstreit geht in die nächste Runde – Sternbewegungen deuten auf mehr Dunkle Materie als vermutet.
Obwohl Quasikristalle bereits vor 30 Jahren entdeckt wurden, sind viele ihrer Eigenarten noch nicht verstanden. Inzwischen könnten aus einer neuen Art von Quasikristallen Materialien mit besonderen Eigenschaften entstehen.
Die Verteilung von Satellitengalaxien und Sternströmen in der Galaxis widerspricht dem kosmologischen Standardmodell.
Forscher finden in der Nähe der Sonne viel weniger Dunkle Materie als angenommen – Erwartungen aus dem Standardmodell der Kosmologie werden damit nicht erfüllt.
Sensoren des Experiments IceCube am Südpol finden keinen Zusammenhang zwischen Neutrinos aus dem All und Gammastrahlungsausbrüchen.
Im Zentrum von Abell 520 gibt es kaum Galaxien – aber sehr viel Dunkle Materie.
Zwar scheint der Kosmos voll von strahlenden Sternen und leuchtenden Gaswolken zu sein. Doch der Eindruck trügt.
Bis heute ist unklar, wie die kompakten Objekte genau aussehen. Durch den Nachweis von Gravitationswellen könnten die Theoretiker Ihre Modelle testen.
Nach gängiger Theorie entstand das Universum vor etwa 14 Milliarden Jahren aus dem Urknall. Doch wie hat es sich bis heute entwickelt und wie sieht die Zukunft aus?
Noch ist unser blauer Planet etwas Besonderes. Doch immer mehr Planeten bei anderen Sternen werden entdeckt, die erdähnlich und lebensfreundlich sein könnten.
Stauseen, Gezeitenströmungen und Flussläufe sind die effizientesten Möglichkeiten um Strom aus Wasserkraft zu erzeugen.
In den letzten Jahrzehnten gelangen Ingenieuren große Fortschritte beim Bau von Windkraftanlagen, sodass Windräder an Land bereits Leistungen von sechs Megawatt liefern.
Erneuerbare Energien
Um Sonnenlicht in elektrischen Strom umzuwandeln, gibt es im Wesentlichen zwei verschiedene Wege: Photovoltaik und Solarthermie.
Unter der Erdoberfläche herrschen zum Teil sehr große Temperaturen. Damit verbunden sind enorme Mengen an Wärme, die in Gesteins- und Erdschichten sowie unterirdische Wasserreservoirs gespeichert sind.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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