Gebiet
Thema
Format
Technik
Physiker stellen einen neuen Rekord für die Präzision einer Atomuhr auf, indem sie Strontiumatome in ein dreidimensionales Lichtgitter einsperren.
Teilchen
Physiker erzeugen ein Bose-Einstein-Kondensat in der Schwerelosigkeit, um Gravitationseffekte exakt zu messen
Wie sich Materiewellenpakete in ihrem eigenen Gravitationsfeld bewegen, analysieren Physiker anhand der Ausbreitung von Lichtwellen in Glas.
Dreimal kleiner als die bisherigen Weltrekordhalter sind lesbare Buchstaben aus Kohlenmonoxid-Molekülen – die als Quantenhologramm indirekt lesbar sind
Französische Physiker entwickeln neues Verfahren für weiß strahlende Leuchtdioden - günstigere Produktion von effizienteren Lichtquellen möglich
Satellit
Wissenschaftlern ist die technisch anspruchsvolle Aufgabe geglückt, via Satellit sogenannte Quantenschlüssel zwischen zwei Bodenstationen auszutauschen.
Quantencomputer
In vielen Alltagsgegenständen machen wir uns Quanteneffekte bereits zunutze. Nun versuchen Physiker, diese gezielt zu steuern und so ganz neue Anwendungen zu ermöglichen.
Sebastian Nauerth von der LMU München über einen sicheren Informationsaustausch mithilfe quantenmechanischer Effekte. Der Audiobeitrag war in der 138. Folge des Podcasts von Welt der Physik zu hören, erschienen am 11. Juli 2013.
Wo kommuniziert wird, gibt es auch Lauscher. Quanteneffekte bieten die Möglichkeit, Informationen sicher zu verschlüsseln.
Damit geheime Botschaften auch wirklich geheim bleiben, können Sender und Empfänger ihre Nachricht verschlüsseln – beispielsweise mithilfe der Quantenkryptografie.
Mit extrem kurzen Laserpulsen lässt sich die magnetische Ordnung in speziellen Metalloxiden gezielt und schnell kontrollieren.
Bose-Einstein-Kondensate
Auf der Internationalen Raumstation haben Wissenschaftler eine Wolke aus Atomen extrem abgekühlt und so einen ganz besonderen Materiezustand erzeugt.
Atome, Elektronen und andere Quantenteilchen verhalten sich grundlegend anders als wir es aus unserem Alltag kennen. Sie besitzen sowohl Teilchen- als auch Welleneigenschaften.
Albert Einstein und die Relativitätstheorie
Verschiedene Experimente untersuchen untersuchen die Gravitation im den freien Fall von Atomen. Dennis Schlippert über einen quantenmechanischen Test von Einsteins Äquivalenzprinzip.
Wissenschaftler kühlen Lithiumatome so stark ab, dass sie das von Pauli formulierte Ausschließungsprinzip direkt beobachten können.
Wärmekraftmaschinen
Ein neu entwickelter Nanogenerator wandelt Wärme ganz ohne mechanische Bauteile direkt in Strom um.
Erde
In einer Tiefe von 650 bis 2800 Kilometern, im so genannten unteren Erdmantel, beeinflussen Quanteneffekte im Eisen die Eigenschaften des Gesteins stärker als bislang gedacht. Zu diesem Schluss kommt ein Team amerikanischer Forscher nach…
Ein neuartiges Zwei-Qubit-System auf der Basis von Quantenpunkten ließ sich mit relativ geringem Aufwand fertigen, programmieren und auslesen.
Quantenphysik
Ein neuer Ansatz macht es möglich, eine mechanische Bewegung mit einem Prozess aus der Welt der Quanten auszulösen.
Nanotechnologie
Quantenpunkte verhalten sich wie eine Art riesiges Atom. Die daraus resultierenden physikalischen Eigenschaften ermöglichen eine Vielzahl von technischen Anwendungen.
Indiumarsenid-Pyramiden auf Siliziumsäulen sorgen für schnellere elektrische Bauteile
Gleich zwei amerikanischen Forschergruppen gelang es unabhängig voneinander, Quantenpunkte als Lichtschalter zu benutzen. Damit liegt im Prinzip die für künftige Quantencomputer nötige Hardware vor.
Sind Elektronen in winzigen Strukturen im Nanometer-Bereich eingeschlossen, so zeigen sie einmalige Eigenschaften, die für neuartige Computer oder Halbleiter-Laser genutzt werden könnten.
Als Quantenpunkte bezeichnen Physiker wenige Nanometer große Einschlüsse eines Halbleitermaterials in einem anderen. Damit lassen sich maßgeschneiderte optoelektronische Bausteine erzeugen.
Quantenpunkte bilden die Grundlage revolutionärer neuer Bauelemente der Elektronik, Optoelektronik und Quanteninformationsverarbeitung.
Ratschen, mit denen man auf Fußballspielen oder Demonstrationen ordentlich Krach machen kann, zwingen zufällige Bewegungen in eine bestimmte Richtung. Das geht auch mit quantenmechanischen Systemen, zum Beispiel mit Atomen in einem optischen…
Quantentechnologien
In der 263. Folge unseres Podcasts erklärt Friedemann Reinhard, was Quantensensoren sind und was sie besser können als ihre klassischen Gegenstücke.
Aus ultrakalten Lithiumatomen konnten Wissenschaftler erstmals ein Quantensystem mit individuellen Eigenschaften herstellen
Eigentlich dürften identische ultrakalte Atome nicht miteinander wechselwirken, doch Zufallsbewegungen können dieses Verhalten blitzartig ändern.
Die Natur ist oft zu komplex, um sie in Computermodellen zu imitieren. Einen Ausweg bieten sogenannte Quantensimulatoren.
Kristalle "merken" sich den Zustand von verschränkten Lichtteilchen für Bruchteile von Sekunden
Neuer Distanzrekord für verschränkte Photonen
In einem Bose-Einstein-Kondensat aus Rubidiumatomen trennten Physiker zwei überlagerte Wellenpakete einen halben Meter voneinander.
Ultrakalten Atomwolken aus Quantenteilchen kann nach einer bestimmten Zeit eine Temperatur zugeordnet werden.
Quantenmechanik
In vielen Technologien macht man sich bereits die besonderen Eigenschaften von Quantenteilchen zunutze. Doch Physiker wollen noch weitergehen und Quanteneffekte gezielt kontrollieren, um so neue Anwendungen zu ermöglichen.
Die Quantenmechanik eröffnet neue, faszinierende Perspektiven für die Kommunikation und die Informationsverarbeitung.
Wissenschaftlern machen einzelne Atome in einem hochgeordneten Quantengas sichtbar
Physiker beobachten erstmals, wie wechselwirkende Atome mehrere Barrieren hintereinander durchdringen.
Quantenphysiker können Teilchen so miteinander koppeln, dass sie Informationen ohne Zeitverlust und absolut abhörsicher übertragen können. Bisher gelang diese so genannte Verschränkung entweder nur für Lichtteilchen (Photonen) oder nur für Atome.
Experimente mit Synchrotronstrahlung liefern Einsichten in die Mysterien der Quantenphysik.
Forscher beobachteten mit einem Mikroskop, wie vier Atome in einem Lichtgitter miteinander quantenmechanisch verschränkt sind.
Ein Quantensystem aus sechs Atomen gelangt schnell ins thermische Gleichgewicht, obwohl es isoliert ist.
Winzige Ringe aus dem Supraleiter Strontiumruthenat zeigen exotisches magnetisches Verhalten, das zum Bau von Quantencomputern genutzt werden könnte
Um Effekte der Quantenphysik besser zu verstehen, simulieren Forscher verschiedene Quantensysteme mit Atomen in optischen Gittern – und beobachten dabei ein Verhalten der Materie, das unseren Alltagserfahrungen widerspricht.
Nahe dem absoluten Nullpunkt untersuchen Physiker Stoßprozesse zwischen Atomen und Molekülen, wie sie beispielsweise auch im Weltall stattfinden.
Teilchenphysik
In der 255. Folge unseres Podcasts spricht Hannah Petersen über einen exotischen Materiezustand, der nur unter extremen Bedingungen auftritt – so wie sie etwa Bruchteile von Sekunden nach dem Urknall herrschten.
Forschung – gefördert vom BMBF
Das ALICE-Experiment am LHC-Beschleuniger ist dem Quark-Gluon-Plasma auf der Spur, einem Materiezustand aus der Frühzeit des Universums.
Die Fusion von exotischen Teilchen aus schweren Quarks könnte theoretisch bis zu zehnmal mehr Energie liefern als die Fusion von Wasserstoffkernen.
Universum
Intensive Strahlung macht erstmalig filamentartige Struktur der großräumigen Materieverteilung im Universum sichtbar.
Weltraumteleskop Hubble liefert neue Erkenntnisse über die mysteriöse Entdeckung einer Amateurastronomin
Galaxien
Das Licht eines aktiven Galaxienkerns brauchte mehr als 13 Milliarden Jahre bis zur Erde – damit existierte er bereits 690 Millionen Jahre nach dem Urknall.
Ganz gegen den Trend der Expansion stieg die Temperatur des intergalaktischen Gases um 4000 Grad in zweieinhalb Milliarden Jahren
Messungen am Very Large Telescope zeigen auffällige Ausrichtung der Rotationsachse von Quasaren.
Viele Quasare sind von Gaswolken umgeben – die mitunter innerhalb weniger Jahre verschwinden.
Symmetrie
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.
Materie
Penrose-Parkett mit fünfzähliger Symmetrie
2006
Keine Sekunde zu schnell oder zu langsam über 400 Millionen Jahre -- das liefert die genaueste Uhr der Welt in den USA, die mithilfe eines Quecksilber-Ions arbeitet.
Video: Galaxienkollision und Ausstoß des Schwarzen Lochs
BMBF-Staatssekretär prämiert Siegerteams des Ideenwettbewerbs Bionik
Strukturuntersuchungen zeigen Kristalldefekte durch Alpha-Bestrahlung
Farbsalze in Feuerwerkskörpern enthalten instabile Radium- und Kaliumisotope und senden Gamma-Strahlung aus – Gesundheitsrisiko bei Zimmerfeuerwerk
Vor zwei Jahren sorgte die Meldung für Aufsehen, dass die Halbwertszeit von Atommüll drastisch reduziert werden könnte, wenn man ihn kühlt. Neue experimentelle Ergebnisse von Forschern aus Dresden und Vancouver zeigen jedoch, dass sich der…
Atomkerne
In der 299. Folge erklärt Helmut Fischer, warum manche Atomkerne zerfallen und was die dabei freigesetzte Strahlung gefährlich macht.
Physiker analysieren Zerfallsprozesse und ermöglichen bisher genauesten Einblick in Wärmehaushalt der Erde
Neuen Beobachtungen zufolge stammt ein schneller Radioausbruch aus dem aktiven Kern einer leuchtschwachen Galaxie.
Astronomen identifizieren erstmals Ursprungsort eines mysteriösen Himmelsphänomens.
Kurze Ausbrüche von Radiostrahlung aus einer fernen Galaxie stammen möglicherweise von einem Neutronenstern nahe einem großen Schwarzen Loch.
Leben
Wenn Ärzte schwach radioaktive Substanzen in den Körper einbringen, dann sammeln sich diese in den inneren Organen an. Das Besondere daran: Mit Radiopharmaka können zum Beispiel Erkrankungen der Schilddrüse sowohl erkannt als auch behandelt werden.
Forscher finden im Bereich der Zentimeterwellen sechsmal mehr Strahlung als erwartet - kommt sie von den Überresten der allerersten Sternengeneration?
Mit dem Radioteleskop LOFAR untersuchen Astronomen den Himmel in einem bislang unerforschten Wellenlängenbereich.
Das Teleskop der nächsten Generation erhält „königlichen Segen“ und liefert die ersten detailreichen Aufnahmen
Am unteren Ende des elektromagnetischen Spektrums liegen die Radiowellen. Sie werden zur Informationsübertragung genutzt.
Ähnlich dem Prinzip der Mikrowelle wollen Forscher des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung mit Radiowellen Böden und Gebäude erwärmen und damit trocknen und von Schädlingen befreien.
Braune Zwerge
Die Entdeckung eines Braunen Zwergs zeigt, dass auch dort magnetische Felder entstehen können.
Im Jahr 2016 waren in Deutschland 15 Anlagen an 13 Standorten in Betrieb mit einer Gesamtproduktion von etwas mehr als 102 Millionen Tonnen pro Jahr.
Nach einjähriger Auswertung präsentieren Forscherteams die Ergebnisse der LCROSS-Mission.
Seit 1850 bis heute sind die Alpengletscher schon um etwa die Hälfte geschrumpft. Ganz eisfrei könnte der europäische Gebirgszug bereits am Ende dieses Jahrhunderts sein.
Gravitationslinse ermöglicht Messung der Eigendrehung – und damit einen Blick in die Entwicklung supermassereicher Schwarze Löcher.
Der fleischfressende Wasserschlauch, dessen Beutefalle einer Vakuumkammer ähnelt, nutzt eine der schnellsten Pflanzenbewegungen überhaupt - erstmals biophysikalische Untersuchungen
Auf dem langen Entwicklungsweg kontrolliert nun ein neuer, photonischer Kristall Lichtwellen bereits an seiner Oberfläche
Gravitationslinse hilft Astronomen bei der Beobachtung der Sternenstehung vor 12,5 Milliarden Jahren
Explodierende Sterne blasen Gas mit hohen Geschwindigkeiten in den intergalaktischen Raum – und nehmen Galaxien so den Rohstoffs zur Bildung neuer Sterne.
Lavaströme deuten darauf hin, dass eine komplette Magnetfeldumkehr innerhalb eines Zeitraums von wenigen Jahren oder gar Monaten geschehen kann - doch es bleiben Zweifel
Windgeschwindigkeit in der Hochatmosphäre ist in sechs Jahren von 300 auf 400 km/h angestiegen.
Es ist ein neuer Rekord: Astronomen finden zwei Zwergsterne, die sich in nur fünfeinhalb Minuten umkreisen
Im Durchschnitt wandern Tiere und Pflanzen zwei- bis dreimal schneller als gedacht in kühlere Regionen
Erdmagnetfeld
In den vergangenen 160 Jahren hat sich das Erdmagnetfeld zwar deutlich abgeschwächt. Das Risiko für einen baldigen Polwechsel sei aber gering, so das Fazit einer neuen Studie.
Das Prinzip eines Rasterkraftmikroskops ist denkbar einfach. Im einfachsten Fall liegt die Sonde auf der Probe wie die Nadel eines Schallplattenspielers auf einer Schallplatte.
Rastersondenmikroskope gewähren uns einen Einblick in die Welt der Atome und Moleküle. Sie können dort zwar auch nicht „sehen“, aber sie tasten sich durch den Nanokosmos.
Das Rastertunnelmikroskop eignet sich nur zur Mikroskopie von elektrisch leitfähigen Materialien, wie Metallen und Halbleitern.
Wärmetransport über verdampfende Flüssigkeiten kann deutlich gesteigert werden.
Raumpunkte ändern ihren Abstand
Analyse der von Eisfontänen am Südpol des Himmelskörpers ausgestoßenen Partikeln deutet auf flüssiges Wasser unter der Oberfläche hin
Die Raumsonde Dawn erforscht die beiden größten Objekte des Asteroidengürtels: Den Protoplaneten Vesta und den Zwergplaneten Ceres.
Am 5. August beginnt die amerikanische Sonde Juno ihre lange Reise
Möglichweise entdeckt das Weltraumteleskop Kepler nicht nur den ersten erdähnlichen, bewohnbaren Exoplaneten, sondern auch den allerersten Exomond.
Seit 2006 ist New Horizons auf dem langen Weg zu Pluto. Mitte des Jahres 2015 soll sie sehr nahe an Pluto und seinem Mond Charon vorbeifliegen und danach den Kuipergürtel untersuchen.
Die Mission Stardust ermöglicht es Wissenschaftlern erstmals, interstellare Staubpartikel auf der Erde zu untersuchen.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
Auf unserer Website nutzen wir ausschließlich technisch notwendige Cookies. Weitere Informationen erhalten Sie in unserer Datenschutzerklärung.