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Klimawandel
Anhand von knapp 1500 Gletschern zeigten Forscher, wie viel Eis durch Gletscherabbrüche ins Meer gelangt und welchen Einfluss das auf den Meeresspiegel hat.
Umwelt
In der 335. Folge erklärt Ina Tegen, warum unzählige winzige Partikel durch die Luft schweben und wieso manche schädlich und andere durchaus nützlich sein können.
Atomphysik
Neue Analyse, altes Ergebnis: Zwischen gewöhnlichem Wasserstoff und Antiwasserstoff lässt sich kein Unterschied feststellen.
Wirbelstürme könnten im Zuge der Erderwärmung seltener – aber auch gefährlicher – werden.
Neue Modelle geben Hinweise auf vollständig eisfreie Sommer in der Arktis – womöglich bereits im kommenden Jahrzehnt.
Technik
Weltweit streben Physiker nach immer genaueren Uhren – ob für die Navigation per Satellit oder die Überprüfung fundamentaler Naturgesetze.
Äquivalenzprinzip
Ein Frequenzvergleich von zwölf Atomuhren bestätigt, dass ihr Takt unabhängig von ihrer Position ist – wie von Albert Einsteins Theorie vorhergesagt.
Erde
Ein genauer Taktschlag von optischen Strontium-Gitteruhren ermöglicht sehr genaue Höhenmessungen.
Aerodynamik
Einzelne Windräder liefern am meisten Strom, wenn der Wind frontal auf den Rotor trifft. Doch für größere Windparks gilt diese einfache Regel nicht mehr.
Regenerative Energien
Ein neues Minikraftwerk erzeugt mithilfe der Wassermoleküle in feuchter Luft hohe elektrische Spannungen – und eignet sich damit als mobile Stromquelle.
Ein Blick in die vergangenen 12000 Jahre zeigt: Die Gletscher auf Grönland schrumpften noch nie so schnell wie heute.
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.
Die Biomasse ist die älteste Energiequelle, die von den Menschen verwendet wird. Sie ist seit Jahrtausenden zum Heizen und Kochen in Gebrauch und war damit eine der wichtigsten Voraussetzungen für die Entwicklung unserer Zivilisation.
Klima
Große Buschbrände, wie etwa in Australien vor zwei Jahren, könnten eine vollständige Regeneration der Ozonschicht deutlich verzögern.
Nach dreijähriger Stagnation steigen die globalen Emissionen von Kohlendioxid im laufenden Jahr 2017 wieder an, da mehr fossile Brennstoffe verfeuert werden.
Heiß oder kalt? Das hängt von der durchschnittlichen Energie ab, mit der sich Teilchen in einem Gas, einer Flüssigkeit oder einem Festkörper bewegen.
Eigentlich gelten Ökosysteme an Land als effiziente Speicher für CO 2 , doch auch dieser Effekt könnte unter den steigenden Temperaturen leiden.
Die Entnahme von Kohlendioxid aus der Atmosphäre ist möglicherweise weniger wirksam als bislang angenommen.
Plattentektonik
Mit einem neuen Modell zeigen Forscher, wie stark die Verschiebung der Kontinente den Sauerstoffgehalt der Meere beeinflusste.
Atmosphäre
Die Höhe der Troposphäre ist in den letzten Jahrzehnten konstant gestiegen – auch das ist eine Folge der menschengemachten Klimaerwärmung.
Eine neue Studie zeigt das steigende Risiko für Schneemangel in mehr als zweitausend europäischen Wintersportgebieten.
Für jede Tonne Kohlendioxid, die ein Mensch irgendwo auf der Erde freisetzt, schwindet das sommerliche Meereis in der Arktis um drei Quadratmeter.
Durch den Klimawandel schmelzende Eismassen bremsen die Erddrehung und lassen Tage länger werden. Das beeinflusst auch die Zeitmessung.
Klimageschichte
Die Analyse von Korallen zeigt, wie sich das Klimaphänomen El Niño in den vergangenen vier Jahrhunderten entwickelte.
In der 331. Folge erklärt Michael Sterner, wie sich Energie speichern lässt und warum das für eine klimaneutrale Strom- und Wärmeversorgung wichtig ist.
In der 295. Folge des Podcasts verrät Hauke Schmidt, wie die Lufthülle um unseren Planeten aufgebaut ist und welche Rolle sie im Klimasystem unseres Planeten spielt.
Anders als bei vergangenen Klimaschwankungen erwärmt sich das Klima auf der gesamten Welt gegenwärtig so schnell wie nie.
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…
Erderwärmung
Die globale Erwärmung hat auch Folgen für das künftige Potenzial von Wind-, Solar- und Wasserkraftwerken, wobei es regional starke Unterschiede geben dürfte.
Die Region rund um den Nordpol erwärmt sich vierfach schneller als der weltweite Durchschnitt – deutlich stärker als bislang angenommen.
Photovoltaik
Eine neue organische Solarzelle lässt fast die Hälfte des Sonnenlichts hindurch, während sie gut zehn Prozent des einfallenden Lichts in elektrischen Strom umwandelt.
Forscher haben einen flexibel programmierbaren Quantencomputer mit fünf Ionen entwickelt und getestet.
In der 322. Folge erläutert Ulrike Niemeier, wie sich das Klimasystem durch technische Eingriffe beeinflussen lässt – und welche Risiken das birgt.
In der 342. Folge erklärt Inga Moeck, woher die Wärme im Erdinneren kommt und mit welchen Verfahren sie sich technisch nutzen lässt.
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.
Gravitation
In der 317. Folge erläutert Hauke Hussmann, wie Gezeitenkräfte neben Ebbe und Flut auch viele weitere Phänomene im Sonnensystem und darüber hinaus hervorrufen.
Geophysik
In der 281. Folge des Podcasts erklärt Angelika Humbert, warum nahezu alle Gletscher an Masse verlieren und was das für das Klimasystem des gesamten Planeten bedeutet.
Die globale Erwärmung lässt die Gletscher zunehmend schmelzen. Satellitenaufnahmen zeigen jetzt, dass dadurch immer mehr Gletscherseen entstehen.
Meeresströmungen
Wassertemperaturen und Sedimentproben belegen, dass die Umwälzströmung im Atlantik seit Beginn der Industrialisierung an Kraft verliert.
Eine zusätzliche Schutzschicht ermöglicht es erstmals, mit Perowskitsolarzellen länger als fünf Jahre Solarstrom ohne große Verluste zu erzeugen.
Eine neue Studie zeigt den Zusammenhang zwischen der Erderwärmung und extremen Hitzeperioden im Sommer auf der Nordhalbkugel.
Wenn tropische Wirbelstürme vom offenen Meer ans Land übergehen, werden sie aufgrund der Erderwärmung immer weniger abgeschwächt.
Wirbelstürme
Die Energie und die Zerstörungskraft eines Orkans sind beeindruckend. Doch die Natur ruft noch weitaus kräftigere Windströmungen auf der Erde hervor: die Hurrikane.
Etliche Auswirkungen ausgestoßener Treibhausgase sind nicht wieder rückgängig zu machen. Davon sind einige Regionen der Erde besonders betroffen.
Mit verschiedenen Methoden haben sich Wissenschaftler darangemacht, die Entwicklung des Klimas zu verstehen und für die Zukunft abzuschätzen.
In der 296. Folge unseres Podcasts erklärt Guy Brasseur, wie Klimamodelle funktionieren und welche Fragen sie beantworten.
Forscher zeigen, dass die ungewöhnliche Warmphase vor etwa 10 000 Jahren nicht existierte, und bringen damit Klimamodelle und Messwerte wieder in Einklang.
Eine neue Studie zeigt, dass bei einer ungebremsten Erderwärmung etwa die Hälfte aller Strände weltweit bis zum Ende des Jahrhunderts verschwindet.
Flüsse
Während die Flusspegel in den nördlichen Breiten klimabedingt weniger schwanken, ist in manchen Regionen ein anderer Trend erkennbar.
Um irreversible Klimaschäden zu vermeiden, sind deutlich drastischere und schnellere Maßnahmen zur Emissionsreduktion nötig.
Klimaforschung
In der 347. Folge erklärt Ingeborg Levin, auf welchen Wegen Kohlenstoff im Erdsystem zirkuliert und wie Menschen diesen natürlichen Kreislauf beeinflussen.
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.
Tiden
Ein Ozeanograf beobachtete erstmals mithilfe von Messdaten, wie sich das asymmetrische Schwerkraftpotenzial des Mondes auf die Tidenhöhe auswirkt.
Energie
In der 282. Folge des Podcasts erläutert André Thess, warum neben dem Kochbuch auch die Physik ein guter Ratgeber in der Küche sein kann.
Geowissenschaften
Eine Klimasimulation schaut 250 Millionen Jahre in die Zukunft und deutet auf einen drastischen Temperaturanstieg hin.
Antimaterie
Mit einem für gewöhnliche Atome etablierten Kühlverfahren ließen sich nun auch Atome aus Antimaterie abkühlen.
Neue Analysen zeigen, wie viel leiser Rotorblätter mit speziell aufgefächerten Hinterkanten sind.
Universum
Der Mond entstand vermutlich durch den Zusammenstoß eines marsgroßen Himmelskörpers mit der Urerde – die damals offenbar von einem Ozean aus flüssigem Magma bedeckt war.
Polarforschung
In der 339. Folge erläutert Christian Haas, was Meereis von gewöhnlichem Eis unterscheidet und wieso das gefrorene Ozeanwasser wichtig für das Erdklima ist.
Vulkane
Sinkende Meeresspiegel während vergangener Eiszeiten wirkten sich auf Vulkanausbrüche auf der Inselgruppe Santorin aus.
Gletscherschmelze
Weltweit sind Millionen Menschen von plötzlich auftretenden Fluten unterhalb von schmelzenden Gletschern bedroht.
Ein neuer Prototyp verringert den Verlust von Ladungsträgern und zeigt gleichzeitig über viele Stunden einen hohen Wirkungsgrad.
Winzige Partikel sammeln Umweltgifte wie Blei oder Quecksilber und könnten die Wolkenbildung unterstützen.
Umweltbelastung
Feinste Plastikpartikel aus dem Straßenverkehr werden nicht nur über Flüsse in die Weltmeere transportiert, sondern auch über die Luft bis in die Arktis getragen.
IceCube
Wissenschaftler erhaschen einen Blick ins Erdinnere – nicht etwa durch geologische Messungen, sondern mithilfe von Daten des Neutrinoobservatoriums IceCube.
Ionenfalle
Für ihre Experimente an einzelnen Quantenteilchen erhielten David Wineland und Serge Haroche den Physik-Nobelpreis 2012.
Die Kopplung von zwei Ytterbium-Atomuhren sorgt für ein besonders gleichmäßiges Ticken der Uhren.
Durch die geschickte Wahl von Materialien steigern Wissenschaftler den Wirkungsgrad einer Tandemzelle auf 17,3 Prozent.
In ihrem komplexen Klimamodell haben Forscher das Wechselspiel zwischen Eisflächen, dem Ozean und der Erdatmosphäre berücksichtigt.
Quantenphysik
Den Nobelpreis für Physik erhalten dieses Jahr Alain Aspect, John F. Clauser und Anton Zeilinger für ihre Arbeiten auf dem Gebiet der Quantenmechanik.
Attosekundenphysik
Der Nobelpreis für Physik 2023 geht an Pierre Agostini, Ferenc Krausz und Anne L’Huillier für ihre Arbeiten, um ultraschnelle Prozesse zu analysieren.
Zeitmessung
In der 278. Folge unseres Podcasts erklärt Fritz Riehle, warum Forscher auf dem gesamten Globus an einer neuen Generation von Atomuhren arbeiten.
Mithilfe von Glasfaserkabeln und Laserlicht verglichen Forscher die Genauigkeit von verschiedenen Atomuhren mit einer Rekordpräzision.
In der 319. Folge erklärt Gerrit Lohmann, mit welchen Methoden sich die Klimageschichte unseres Planeten erforschen lässt.
In der 352. Folge berichtet Julia Boike, wie Permafrostböden vor Jahrmillionen entstanden und was passiert, wenn die gefrorenen Böden im Zuge des Klimawandels nun allmählich auftauen.
Solarenergie
In der 307. Folge erklärt Ulrich Kleinekathöfer, wie Pflanzen, Algen und manche Bakterien einfallendes Licht in chemische Energie umwandeln.
Erneuerbare Energien
In der 337. Folge erklärt Christiane Becker, wie Solarzellen funktionieren und wie sich das Sonnenlicht damit möglichst effizient in elektrischen Strom umwandeln lässt.
Öffnet man eine Champagner- oder Sektflasche, stört man ein thermodynamisches Gleichgewicht – mit bekannten Folgen.
Laserphysik
In der 276. Folge des Podcasts erklären Matthias Rief und Oswald Willi, wofür Arthur Ashkin, Gérard Mourou und Donna Strickland den Nobelpreis erhielten.
Quantencomputer
Forscher haben neue supraleitende Qubits entwickelt, die schon bei deutlich höheren Temperaturen funktionieren und damit enorme Kosten einsparen.
Physiker stellen einen neuen Rekord für die Präzision einer Atomuhr auf, indem sie Strontiumatome in ein dreidimensionales Lichtgitter einsperren.
Satellit
Wissenschaftlern ist die technisch anspruchsvolle Aufgabe geglückt, via Satellit sogenannte Quantenschlüssel zwischen zwei Bodenstationen auszutauschen.
In vielen Alltagsgegenständen machen wir uns Quanteneffekte bereits zunutze. Nun versuchen Physiker, diese gezielt zu steuern und so ganz neue Anwendungen zu ermöglichen.
Damit geheime Botschaften auch wirklich geheim bleiben, können Sender und Empfänger ihre Nachricht verschlüsseln – beispielsweise mithilfe der Quantenkryptografie.
Bose-Einstein-Kondensate
Auf der Internationalen Raumstation haben Wissenschaftler eine Wolke aus Atomen extrem abgekühlt und so einen ganz besonderen Materiezustand erzeugt.
Wärmekraftmaschinen
Ein neu entwickelter Nanogenerator wandelt Wärme ganz ohne mechanische Bauteile direkt in Strom um.
Ein neuartiges Zwei-Qubit-System auf der Basis von Quantenpunkten ließ sich mit relativ geringem Aufwand fertigen, programmieren und auslesen.
Quantentechnologien
In der 263. Folge unseres Podcasts erklärt Friedemann Reinhard, was Quantensensoren sind und was sie besser können als ihre klassischen Gegenstücke.
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.
Der Amazonasregenwald wird sich in Zukunft immer schwieriger von Wildfeuern, Dürren und den drastischen Eingriffen des Menschen erholen.
Forschern gelingt es, 219 Berylliumionen mit magnetischen Feldern einzufangen und quantenmechanisch miteinander zu koppeln.
Wie sich Sanddünen durch die Wüste bewegen, könnte sich bis zum Ende des Jahrhunderts deutlich verändern.
Mithilfe von Laserlicht analysierten Klimaforscher die Eisverluste auf Grönland und am Südpol, die seit 2003 zu einem Anstieg des Meeresspiegel um 14 Millimeter führten.
Mithilfe einer neuen elektrostatischen Reinigungsmethode lassen sich Solarmodule von abschattenden Staubschichten befreien.
Analysen von Satellitendaten zeigen: Zwischen 1997 und 2021 schmolzen große Mengen der schwimmenden Eisflächen um den Kontinent – vor allem an einer Seite.
Arktis
Wo das Eis schmilzt, tritt Grundwasser hervor – eine Methanquelle, die in Berechnungen zum Klimawandel bisher nicht berücksichtigt wurde.
Mithilfe von Wacholdersträuchern untersuchten Klimaforscher die Schneemengen der vergangenen Jahrhunderte im Detail.
Um Sonnenlicht in elektrischen Strom umzuwandeln, gibt es im Wesentlichen zwei verschiedene Wege: Photovoltaik und Solarthermie.
Eine neue Solarzelle ist zehnfach dünner als herkömmliche Dünnschichtzellen – erreicht dank eines raffinierten Tricks aber dennoch einen hohen Wirkungsgrad.
In den Morgenstunden sind Perowskitsolarzellen besonders effizient. Das zeigt ein neues Testverfahren unter realitätsnahen Umweltbedingungen.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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