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Wissenschaftsjahr
Die weltumspannende Initiative will auf die Bedeutung von Licht und optischen Technologien für unsere moderne Zivilisation aufmerksam machen.
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.
Highlights der Physik
Unter dem Motto „Lichtspiele“ dreht sich in diesem Jahr alles um Licht und optische Technologien.
Podcast
Schwerpunkt: Bernd Rech vom Helmholtz-Zentrum Berlin über Solarzellen, die Vorteile von anorganischen und organischen Solarzellen verbinden || Nachrichten: Selbstreinigende Metallflächen dank Nanostruktur | Bessere Auflösung durch aufgequollene…
Mit Teilchenbeschleunigern gehen Wissenschaftler der Frage nach, was die fundamentalen Bausteine der Materie sind und welche grundlegenden Kräfte zwischen diesen wirken.
Universum
Eine Gas- und Staubwolke braucht nicht nur genügend Masse, sondern auch eine bestimmte Dichte, damit sich ein Stern daraus bilden kann.
Schwerpunkt: Stefan Schönert von der Technischen Universität München über die Energieproduktion im Inneren der Sonne || Nachrichten: Genaue Altersbestimmung von Sternen aus der Rotationsgeschwindigkeit | Enge Umkreisung zweier supermassereicher…
Physik hinter den Dingen
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.
Jahresrückblicke
Staub in der Milchstraße, Staub auf einem Kometenkern und eine Staubscheibe um einen jungen Stern waren die Highlights des Jahres 2014.
Wer glaubt, allein die Temperatur bestimme die Farben einer Kerzenflamme, der irrt. Tatsächlich spielen auch andere physikalische und chemische Prozesse eine Rolle.
Am Very Large Telescope in Chile nahmen Astronomen kürzlich ein neues Instrument in Betrieb – den bisher leistungsfähigsten optischen Spektrografen.
Der Astrophysiker Stefan Funk über die Kinderstube der Sterne, Katzensprünge im Universum und Supernovaexplosionen.
Spezial: Henning Riechert vom Paul-Drude-Institut für Festkörperelektronik in Berlin über die Entwicklung effizienter blauer Leuchtdioden, die helle und energiesparende weiße Lichtquellen möglich machten
Im Wissenschaftsjahr 2015 können Bürger gemeinsam mit Wissenschaft und Politik verschiedene Visionen für ihre Städte entwickeln, erproben und umsetzen.
Das Wissenschaftsjahr 2014 fördert die Debatte um die gesellschaftlichen Folgen der digitalen Entwicklung.
Wettbewerbe
Ein Adventskalender der besonderen Art: Täglich werden per Videoclip kleine Experimente und physikalische Rätsel vorgestellt.
Der Raum zwischen den Sternen ist nicht völlig leer: Gas- und Staubpartikel bewegen sich durch die Milchstraße.
Im ILC-HiGrade-Labor trimmen Forscher die Herzstücke zukünftiger Linearbeschleuniger auf optimale Beschleunigungsleistung.
Schwerpunkt: Friedemann Wenzel vom Karlsruher Institut für Technologie über eine Technik, mit der sich kurzfristig vor bevorstehenden Erdstößen warnen lässt || Nachrichten: Staubring um Schwarzes Loch erlaubt Entfernungsbestimmung |…
Erde
Ständig wird Gestein zersetzt, zerkleinert und abgetragen. Dabei spielen sowohl physikalische als auch chemische Prozesse eine entscheidende Rolle.
Heiß oder kalt? Das hängt von der durchschnittlichen Energie ab, mit der sich Teilchen in einem Gas, einer Flüssigkeit oder einem Festkörper bewegen.
Schwerpunkt: Tilman Spohn vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt über die erste Sonde, die auf einem Kometen landen soll || Nachrichten: Neuartiges Lasersystem zur Produktion von Röntgenstrahlung | Hälfte aller Sterne außerhalb von Galaxien |…
Schwerpunkt: Tilman Pfau von der Universität Stuttgart über Atome, die zehntausendmal größer sein können als gewöhnliche Atome – und damit in der Größenordnung von Bakterien liegen || Nachrichten: Optischer Traktorstrahl für Submillimeterobjekte |…
Ein Röntgenmikroskop mit einer Auflösung im Nanometerbereich ist in nur wenigen Jahren am Forschungszentrum DESY in Hamburg entstanden.
Teilchen
Ein Atom besteht aus einem Kern und einer Elektronenhülle. Wird mindestens eines dieser Elektronen sehr hoch angeregt, spricht man von einem Rydbergatom.
Anders als die lange bekannten Materieteilchen setzen sich exotische Hadronen aus mehr als drei Quarks zusammen.
Schwerpunkt: Thomas Henning vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg über die Beobachtung und Simulation von Molekülwolken, in denen sich Sterne bilden || Nachrichten: Neuartige Röntgenlinse getestet | Stilles Loch emittiert…
Kuratorium
Das Kuratorium von Welt der Physik von April 2012 bis März 2014
Schwerpunkt: Mathias Kläui von der Universität Mainz über mögliche Anwendungen der Spintronik, bei der neben der elektrischen Ladung auch das magnetische Moment der Elektronen genutzt wird || Nachrichten: Größte Marefläche auf dem Mond ist kein…
Mit einer neuen Komponente im ATLAS-Detektor messen Teilchenphysiker so nah wie nie zuvor am Kollisionspunkt.
Die Highlights der Physik 2014 in Saarbrücken (27.9. bis 2.10.) drehen sich um die „Quantenwelten“.
Schwerpunkt: Ralf Srama vom Institut für Raumfahrtsysteme der Uni Stuttgart über interstellaren Staub. Nachrichten: Quasi-Atome, Hydroxyl in der Atmosphäre, Händigkeit von Molekülen. Veranstaltungshinweise: Bonn und Saarbrücken.
In einem alternativen Verfahren zur Abwasserreinigung werden Schadstoffe mithilfe von ionisiertem Gas abgebaut.
Schwerpunkt: Michael Haupt vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik in Stuttgart über ein alternatives Verfahren zur Abwasserreinigung, bei dem Schadstoffe mithilfe von ionisiertem Gas abgebaut werden || Nachrichten: Die…
Technik
Weltweit streben Physiker nach immer genaueren Uhren – ob für die Navigation per Satellit oder die Überprüfung fundamentaler Naturgesetze.
Die Projektförderung des BMBF im Rahmen der Verbundforschung bildet gewissermaßen die Brücke zwischen dem Bau eines Großgeräts und dessen Nutzung.
Die Verbundforschung entstand bereits in den 1950er-Jahren – und noch heute zielt sie darauf ab, Wissenschaftler deutscher Universitäten mit den Großgeräten zusammenzubringen.
Mit dem Radioteleskop LOFAR untersuchen Astronomen den Himmel in einem bislang unerforschten Wellenlängenbereich.
Schwerpunkt: Martin Plenio von der Universität Ulm über quantenmechanische Effekte in der Photosynthese und anderen biologischen Prozessen || Nachrichten: Möglicher Kandidat für ein mittelschweres Schwarzes Loch | Neue Messungen der Eisdicke in den…
Erwärmt sich das Wasser vor der Küste Perus, dann ist „El Niño“ wieder da. In der Folge gibt es heftige Witterungsschwankungen rings um den Pazifik.
Schwerpunkt: Marcus Brüggen von der Universität Hamburg über das „Low Frequency Array”, mit dem Astronomen den Himmel im Radiobereich erforschen || Nachrichten: Rosetta in Bahn um Kometen eingeschwenkt | Neue Produktionsmethode liefert identische…
Schwerpunkt: Alfons Khoukaz von der Universität Münster über die Entdeckung von Teilchen, die sich anders als bekannte Materie aus mehr als drei Quarks zusammensetzen || Nachrichten: Heiße Jupiter besitzen wasserarme Atmosphären | Wann ein Tropfen…
Am GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt haben Wissenschaftler das neuartige Protonenmikroskop PRIOR entwickelt.
Der Raum zwischen Galaxien zeigt sich auf den meisten Aufnahmen schwarz und leer, doch auch hier findet sich Materie – das intergalaktische Medium.
In den Aschewolken von Vulkanen lassen sich Blitze beobachten. Diese sogenannten Vulkanblitze sind ein bislang wenig untersuchtes und kaum verstandenes Phänomen.
Jörg Rossbach über die Erzeugung hochintensiver und zugleich ultrakurzer Röntgenpulse in einem Freie-Elektronen-Laser.
Schwerpunkt: Philipp-Michael Lang von der TU Darmstadt über ein neuartiges Mikroskop, in dem Protonen – die positiv geladenen Bausteine von Atomkernen – Objekte durchleuchten und deren Struktur sichtbar machen || Nachrichten: Photosynthese in…
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.
Strömt Materie auf das supermassereiche Schwarze Loch inmitten einer Galaxie, kann diese erstaunlich hell aufleuchten. Astronomen sprechen von einem aktiven galaktischen Kern.
Mit dem Projekt „Black Hole Cam“ möchten Astronomen erstmals das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße abbilden.
Schwerpunkt: Werner Heil von der Universität Mainz über Messungen der Neutronenlebensdauer, die sich bisher nicht in Einklang bringen lassen || Nachrichten: Astronomen entdecken enges Trio aus Schwarzen Löchern | Zerfall des Higgs in Fermionen…
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.
Schwerpunkt: Leonie Barner vom Karlsruher Institut für Technologie über lange Molekülketten, die Forscher im Labor gezielt zusammensetzen und so für verschiedene Anwendungen optimieren || Nachrichten: Tarnkappe lässt Schatten verschwinden | Staub…
Es gibt Sterne und Planeten und in einem kleinen Massenbereich dazwischen Braune Zwerge, so nahm man an. Doch neue Beobachtungen widersprechen dieser Definition.
Schwerpunkt: Dieter Breitschwerdt von der TU Berlin über die Materie, die den Raum zwischen Galaxien ausfüllt || Nachrichten: Vorläuferstern einer Supernova identifiziert | Exotisches Teilchen bestätigt | Leistungsstarker Akku aus Kohlenstofffasern…
Materie
Ob Treibstoff in einen Motor eingespritzt wird oder sich Wolken in der Atmosphäre bilden – viele Vorgänge lassen sich nur simulieren, wenn das Verhalten einzelner Tropfen bekannt ist.
Reibung ist definiert als der Widerstand, der bei der Bewegung zweier sich berührender Körper auftritt. Doch bislang lässt sie sich nicht exakt berechnen oder vorhersagen.
Schwerpunkt: Viki Joergens vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg über Himmelskörper, die sich weder Sternen noch Planeten eindeutig zuordnen lassen || Nachrichten: Scheibe der Milchstraße ist aufgeweitet | Kunststoff repariert sich…
Wie Turbulenz entsteht, versuchen Forscher bereits seit dem Ende des 19. Jahrhunderts herauszufinden. Erst jetzt werden die Details allmählich klarer.
Ein Forschungsthema in drei Minuten zu präsentieren, ist die Herausforderung beim Wettbewerb FameLab, der in vielen Ländern der Welt ausgetragen wird.
Die Erde bebt nicht nur aufgrund natürlicher Prozesse: Auch Bergbau oder Stauseen können die Spannung im Untergrund verändern und Erdstöße auslösen.
Organische Leuchtdioden werden bereits seit einiger Zeit als das Licht der Zukunft gehandelt. Doch es gibt noch Forschungsbedarf.
Schwerpunkt: Corrado Cimarelli von der LMU in München über Blitze in den Aschewolken von Vulkanen, die Rückschlüsse auf die Konzentration der Aschepartikel erlauben – eine wichtige Information für den Flugverkehr || Nachrichten:…
Intelligente Stromnetze sollen auf Schwankungen von Stromerzeugung und -bedarf reagieren und die verfügbare Energie stets effizient nutzen.
Dieser Forschungsbereich umfasst unter anderem Analysen der Struktur und Dynamik von Festkörpern sowie den Aufbau und das Verhalten von Makromolekülen.
Astro- und Astroteilchenphysik befassen sich mit der Erforschung des Universums und seiner Bestandteile und verknüpfen unser Wissen von den größten Strukturen im Universum mit dem über seine kleinsten Bausteine.
Schwerpunkt: Jörg Rossbach von der Universität Hamburg über Strahlungsquellen, die hochintensive und ultrakurze Röntgenblitze erzeugen – und damit neue Einblicke in die Materie erlauben || Nachrichten: Überreste einer Supernova statt kosmischer…
Das deutsche und das internationale Young Physicists' Tournament sind Teamwettbewerbe für Schüler, die jedes Jahr ausgetragen werden.
Schwerpunkt: Michael Kramer vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn über das Projekt BlackHoleCam, in dem Physiker erstmals exakte Bilder vom supermassereichen Schwarzen Loch im Zentrum der Milchstraße aufnehmen wollen || Nachrichten:…
Sonderfolge zu den Ergebnissen von BICEP2: Hartmut Grote vom Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik in Hannover erklärt, was mithilfe der Messung der Polarisation der kosmischen Hintergrundstrahlung kürzlich vermutlich entdeckt wurde. ||…
Schwerpunkt: Bernhard Weigand von der Universität Stuttgart über das physikalische Verhalten von Tropfen, wie man es erforscht und wo dieses Wissen benötigt wird || Nachrichten: Rasante Drehung eines fernen Schwarzen Lochs | Erstes Licht für MUSE |…
Mithilfe von Licht und Magnetfeldern lassen sich Atome einfangen und auf ein millionstel Grad über den absoluten Nullpunkt abkühlen.
Damit geheime Botschaften auch wirklich geheim bleiben, können Sender und Empfänger ihre Nachricht verschlüsseln – beispielsweise mithilfe der Quantenkryptografie.
Schwerpunkt: Klaus Helbing von der Bergischen Universität in Wuppertal über das Experiment Icecube, das Neutrinos – fast masselose Elementarteilchen – aus der Milchstraße und anderen Galaxien nachweisen kann || Nachrichten: Masse des Elektrons…
Sonnensystem
Meteoroide sind Gesteinsbrocken im Sonnensystem, die auf die Erdatmosphäre treffen, als Meteor aufleuchten und schließlich als Meteorit auf der Erde einschlagen können.
Schwerpunkt: Franz Gießibl von der Universität Regensburg über Reibungseffekte – in der makroskopischen Welt unseres Alltags und auf atomarer Ebene || Nachrichten: Elektron-Quark-Streuung neu vermessen | Magnetische Monopole in ultrakaltem Gas…
Der Science Slam zu den Highlights der Physik 2013 fand im Haus der Jugend in Wuppertal statt.
Das Antiteilchen des Elektrons – das Positron – eignet sich als nanoskopisches Sondenteilchen, mit dem sich selbst einzelne fehlende Atome in einem Kristall nachweisen lassen.
Wegen der hohen Strahlenbelastung müssen einzelne Detektorkomponenten am LHC immer wieder ausgetauscht werden. Physiker forschen daran, diese Teile resistenter und damit langlebiger zu machen.
Pulsare sind die kompaktesten Körper im Universum. Das macht sie zu idealen Testkörpern für die Allgemeine Relativitätstheorie.
Präzise Messungen des Protonenradius liefern einen Wert, der stark von dem bisher geltenden abweicht. Die große Diskrepanz lässt sich bisher nicht erklären.
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.
Leben
Wissenschaftler studieren die Vorgänge in Mikroorganismen, um existierende Zellen zu verändern und vielleicht einmal Zellen mit neuen Eigenschaften künstlich herzustellen.
Extrem wasser- und blutabweisende Oberflächen erlauben vielfältige Anwendungen – von selbstreinigenden Solarzellen, die Licht besonders effizient sammeln, bis hin zu leistungsfähigeren Herz-Lungen-Maschinen.
Gesetze der Mechanik erklären, wie es zu Verrenkungen und Verletzungen kommen kann. Die Kraft und das richtige Zusammenspiel der Muskeln helfen, solche Überbelastungen zu vermeiden.
Schwerpunkt: Hartmut Yersin von der Universität Regensburg über eine energieeffiziente Beleuchtung mit organischen Halbleiterbauelementen – sogenannten OLEDs –, in denen Farbstoffmoleküle zum Leuchten angeregt werden || Nachrichten: Strahl aus…
Merkur ist nicht nur der kleinste, sondern auch der sonnennächste Planet in unserem Sonnensystem.
Venus und Erde gleichen sich zwar in Größe, Masse und chemischer Zusammensetzung, doch Oberfläche und Atmosphäre unterscheiden sich stark.
Beobachtungen zeigen, dass nach starken Erdbeben an tektonischen Plattengrenzen gehäuft Vulkane ausbrechen.
Nach dem Vorbild des Gehirns entwickeln Physiker neuartige Computerarchitekturen, die gegenüber klassischen Rechnern viele Vorteile besitzen sollen.
Schwerpunkt: Leonard Burtscher vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching über supermassereiche Schwarze Löcher in den Zentren von Galaxien und deren turbulentes Umfeld || Nachrichten: Roter Riese mit Neutronenstern im Inneren…
Berufe in der Physik
Ingrid Denecke berichtet über ihren Alltag als Physiklehrerin am Albrecht-Thaer-Gymnasium in Hamburg.
Die Raumsonde Gaia soll Position, Entfernung und Geschwindigkeit von einer Milliarde Sternen in der Galaxis mit bisher unerreichter Präzision aufzeichnen.
Schwerpunkt: Stefan Jordan vom Astronomischen Rechen-Institut an der Universität Heidelberg über die vielfältigen Aufgaben der Raumsonde Gaia || Nachrichten: Milchstraße hat vermutlich vier Spiralarme || Veranstaltungen: Gießen | Freiburg | Göttingen
Spezial: Peter Mättig von der Bergischen Universität Wuppertal über den Higgs-Mechanismus und dessen experimentelle Bestätigung am LHC
Schwerpunkt: Thomas Udem vom Max-Planck-Institut für Quantenoptik in Garching über die Funktionsweise und den Nutzen von Atomuhren || Nachrichten: IceCube weist hochenergetische Neutrinos aus dem All nach | Schwarzes Loch zerreißt Stern | Neues…
Schwerpunkt: Burkhard Schillinger von der TU München beschreibt, wie er und seine Kollegen archäologische und paläontologische Fundstücke mit Neutronen durchleuchten – und dabei erstaunliche Entdeckungen machen || Nachrichten: Woraus die…
In Computersimulationen stellen Forscher die Entstehung von Neutronensternen nach und versuchen so, diese extremen Objekte zu verstehen.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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