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Meteorologie
Experimente mit künstlichem Hagel sollen die Wettervorhersage verbessern – wie, verrät Miklós Szakáll im Interview.
Hochwasser
Hochwasserkatastrophen sind leider nicht selten. Warum es dazu kommt und wie Gesellschaften sich schützen können, verrät Bruno Merz im Interview.
Wirbelstürme
Die Energie und die Zerstörungskraft eines Orkans sind beeindruckend. Doch die Natur ruft noch weitaus kräftigere Windströmungen auf der Erde hervor: die Hurrikane.
Erde
Mit verschiedenen Methoden haben sich Wissenschaftler darangemacht, die Entwicklung des Klimas zu verstehen und für die Zukunft abzuschätzen.
Klimaforschung
Im Interview berichtet Christopher Irrgang, wie physikalische Klimamodelle künftig mit Künstlicher Intelligenz verschmelzen könnten.
Marine Geophysik
Unter den Meeren schlummern gigantische Süßwasservorkommen. Geophysiker haben sich vor der Küste Maltas auf die Suche danach gemacht.
Permafrost
Im Interview erklärt Torsten Sachs, welchen Einfluss der Permafrost auf das Klima unseres Planeten hat.
Erdvermessung
Wie die Satelliten von GRACE Follow-On das Erdschwerefeld vermessen und welche Ziele die Mission verfolgt, erklärt Gerhard Heinzel im Interview.
Ionenfalle
Für ihre Experimente an einzelnen Quantenteilchen erhielten David Wineland und Serge Haroche den Physik-Nobelpreis 2012.
Polarforschung
Im Interview berichtet Marcel Nicolaus, warum er ein Jahr lang auf einer Eisscholle durch die Arktis gedriftet ist.
Technik
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.
Leben
Forscher untersuchen den geschickten Aufbau von Biomaterialien, vor allem die variierenden Kombinationen von brüchigen Mineralien und weichen Biopolymeren, die die Naturstoffe robust und zäh machen.
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…
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.
Photovoltaik
Das Potenzial von Solarzellen ist noch lange nicht ausgeschöpft – verbesserte Bauweisen und neue Materialien könnten den Wirkungsgrad deutlich erhöhen.
Stauseen, Gezeitenströmungen und Flussläufe sind die effizientesten Möglichkeiten um Strom aus Wasserkraft zu erzeugen.
Erneuerbare Energien
Um Sonnenlicht in elektrischen Strom umzuwandeln, gibt es im Wesentlichen zwei verschiedene Wege: Photovoltaik und Solarthermie.
Klima
Wie sich mithilfe von Bohrungen im Südpazifik das Klima vor 56 Millionen Jahren analysieren lässt, erklärt Ursula Röhl im Interview.
Extrem wasser- und blutabweisende Oberflächen erlauben vielfältige Anwendungen – von selbstreinigenden Solarzellen, die Licht besonders effizient sammeln, bis hin zu leistungsfähigeren Herz-Lungen-Maschinen.
Im Interview erklärt Mahyar Mohtadi, wie der Westpazifik den Monsun reguliert und was sich in Zukunft ändern wird.
IPCC-Bericht
Im Interview mit Welt der Physik berichtet Veronika Eyring über die Fortschritte der Klimaforschung und die Folgen der Treibhausgasemissionen.
Im Interview berichtet André Butz, wie Trockengebiete die CO 2 -Konzentration in der Atmosphäre über Australien beeinflussen und welcher Prozess dabei eine ungeahnte Rolle spielt.
In arktischen Permafrostböden sind Schadstoffe aus der Industrie eingefroren. Wie der Klimawandel sie zutage fördert, erklärt Moritz Langer im Interview.
Weltweit streben Physiker nach immer genaueren Uhren – ob für die Navigation per Satellit oder die Überprüfung fundamentaler Naturgesetze.
Erdklima
Im Interview erläutert Christoph Spötl, wie er und seine Kollegen mithilfe von Tropfsteinen ein Rätsel der Klimaforschung untersuchen.
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.
In den letzten Jahrzehnten gelangen Ingenieuren große Fortschritte beim Bau von Windkraftanlagen, sodass Windräder an Land bereits Leistungen von sechs Megawatt liefern.
Klimawandel
Neue Analysen von Bohrkernen zeigen, dass sich die Permafrostböden während vergangener Warmzeiten schnell erwärmten und dabei große Mengen an Kohlenstoff freisetzten.
Bionik
Ein neues Material nach dem Vorbild von Tintenfischen kann je nach Einstellung Wärme, Licht und Mikrowellen blockieren – oder durchlassen.
Neue Modelle geben Hinweise auf vollständig eisfreie Sommer in der Arktis – womöglich bereits im kommenden Jahrzehnt.
Selbstorganisation
Die Analyse von Knäueln aus Würmern könnte zur Entwicklung einer neuen Klasse von sich selbst organisierenden Materialien führen.
Mikrostrukturen an den Bauchfedern der Vögel formen winzige Röhrchen, in denen Wasser selbst über längere Flugstrecken transportiert werden kann.
In ihrem komplexen Klimamodell haben Forscher das Wechselspiel zwischen Eisflächen, dem Ozean und der Erdatmosphäre berücksichtigt.
Eine hölzerne Spiralstruktur nach natürlichem Vorbild bohrt sich bei Feuchtigkeit in den Boden und lässt Pflanzensamen erfolgreicher keimen.
Ein Meteoriteneinschlag vor etwa 2,3 Milliarden Jahren formte nicht nur den Yarrabubba-Krater, sondern löste womöglich auch den damaligen Klimawandel auf der Erde aus.
Anhand von knapp 1500 Gletschern zeigten Forscher, wie viel Eis durch Gletscherabbrüche ins Meer gelangt und welchen Einfluss das auf den Meeresspiegel hat.
Zeitmessung
Physiker haben eine hochpräzise Atomuhr für den Weltraum entwickelt, mit der sich unter anderem die Genauigkeit von Navigationsdaten verbessern lässt.
Mithilfe von Glasfaserkabeln und Laserlicht verglichen Forscher die Genauigkeit von verschiedenen Atomuhren mit einer Rekordpräzision.
Kernuhren
Der Atomkern des Elements Thorium-229 soll zukünftig als Taktgeber für einen neuartigen Typ von Atomuhren dienen.
Eine hochgenaue Atomuhr, die in einen Anhänger passt – mit dieser Neuentwicklung können Forscher nun die Erde vermessen.
Die Region rund um den Nordpol erwärmt sich vierfach schneller als der weltweite Durchschnitt – deutlich stärker als bislang angenommen.
Plattentektonik
Mit einem neuen Modell zeigen Forscher, wie stark die Verschiebung der Kontinente den Sauerstoffgehalt der Meere beeinflusste.
Klimageschichte
Die Analyse von Korallen zeigt, wie sich das Klimaphänomen El Niño in den vergangenen vier Jahrhunderten entwickelte.
Mithilfe von Wacholdersträuchern untersuchten Klimaforscher die Schneemengen der vergangenen Jahrhunderte im Detail.
Quantenphysik
Den Nobelpreis für Physik erhalten dieses Jahr Alain Aspect, John F. Clauser und Anton Zeilinger für ihre Arbeiten auf dem Gebiet der Quantenmechanik.
Arktischer Ozean
Der arktische Ozean wurde bereits seit Beginn des 20. Jahrhunderts deutlich wärmer und salziger – also Jahrzehnte früher als bisher angenommen.
Große Buschbrände, wie etwa in Australien vor zwei Jahren, könnten eine vollständige Regeneration der Ozonschicht deutlich verzögern.
Etliche Auswirkungen ausgestoßener Treibhausgase sind nicht wieder rückgängig zu machen. Davon sind einige Regionen der Erde besonders betroffen.
Neue Modelle zeigen, wie stark die antarktischen Eisschilde den Meeresspiegel ansteigen lassen.
Um irreversible Klimaschäden zu vermeiden, sind deutlich drastischere und schnellere Maßnahmen zur Emissionsreduktion nötig.
Eine neue Methode, um Perowskitschichten in Solarzellen zu kombinieren, erhöht deren Wirkungsgrad und Haltbarkeit.
Erderwärmung
Die globale Erwärmung hat auch Folgen für das künftige Potenzial von Wind-, Solar- und Wasserkraftwerken, wobei es regional starke Unterschiede geben dürfte.
Ein Blick in die vergangenen 12000 Jahre zeigt: Die Gletscher auf Grönland schrumpften noch nie so schnell wie heute.
Wenn tropische Wirbelstürme vom offenen Meer ans Land übergehen, werden sie aufgrund der Erderwärmung immer weniger abgeschwächt.
Ein neues Gesetz beschreibt, wie Gletscher – abhängig vom Untergrund – vom Festland ins Meerwasser rutschen.
Eigentlich gelten Ökosysteme an Land als effiziente Speicher für CO 2 , doch auch dieser Effekt könnte unter den steigenden Temperaturen leiden.
Forscher zeigen, dass die ungewöhnliche Warmphase vor etwa 10 000 Jahren nicht existierte, und bringen damit Klimamodelle und Messwerte wieder in Einklang.
Das Golfstromsystem leitet seit der Jahrtausendwende deutlich größere Wärmemengen in die Arktis und trägt so zu deren Erwärmung bei.
Mithilfe von Laserlicht analysierten Klimaforscher die Eisverluste auf Grönland und am Südpol, die seit 2003 zu einem Anstieg des Meeresspiegel um 14 Millimeter führten.
Gletscherschmelze
Weltweit sind Millionen Menschen von plötzlich auftretenden Fluten unterhalb von schmelzenden Gletschern bedroht.
Wie sich Sanddünen durch die Wüste bewegen, könnte sich bis zum Ende des Jahrhunderts deutlich verändern.
Physiker stellen einen neuen Rekord für die Präzision einer Atomuhr auf, indem sie Strontiumatome in ein dreidimensionales Lichtgitter einsperren.
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.
Eine neue Analyse zeigt, dass verschiedene Effekte – wie etwa die Gletscherschmelze oder Staudammbau – den Anstieg des Meeresspiegels unterschiedlich stark beeinflussen.
Neue Analysen zeigen, dass in Zukunft häufiger Hitze, Starkregen und Dürre als bisher angenommen drohen.
Eine neue Studie zeigt, dass bei einer ungebremsten Erderwärmung etwa die Hälfte aller Strände weltweit bis zum Ende des Jahrhunderts verschwindet.
Um zukünftige Flutschäden besser abzuschätzen, haben Forscher das Risiko von regionalen Überflutungen nun im Detail bis zum Jahr 2100 analysiert.
Eine neue Studie zeigt den Zusammenhang zwischen der Erderwärmung und extremen Hitzeperioden im Sommer auf der Nordhalbkugel.
Forscher haben eine wasserabweisende Haut aus lebenden Zellen gezüchtet, die sich passgenau um einen Roboter legt.
Wirbelstürme könnten im Zuge der Erderwärmung seltener – aber auch gefährlicher – werden.
Eine zusätzliche Schutzschicht ermöglicht es erstmals, mit Perowskitsolarzellen länger als fünf Jahre Solarstrom ohne große Verluste zu erzeugen.
Große Teile der Infrastruktur auf Permafrostböden sind aufgrund der zunehmenden Erderwärmung in der arktischen Region gefährdet.
Regenerative Energien
Neue Analysen zeigen, wie viel leiser Rotorblätter mit speziell aufgefächerten Hinterkanten sind.
Ein bionischer Roboter nach dem Vorbild von Rochen hält sogar hohen Wasserdrücken von mehr als 100 Megapascal in der Tiefsee stand.
Nach dem Vorbild eines Nashornkäfers entwickelten Forscher eine kleine Roboterfliege, die Kollisionen standhalten kann.
Forscher entschlüsseln das Geheimnis eines besonders stabilen Käfers, dessen Exoskelett künftig als Vorbild für bionische Werkstoffe dienen könnte.
Aerodynamik
Eine Kombination aus horizontalen und vertikalen Wellenbewegungen hält Schmuckbaumnattern in der Luft, wenn sie von Baum zu Baum gleiten.
In den Morgenstunden sind Perowskitsolarzellen besonders effizient. Das zeigt ein neues Testverfahren unter realitätsnahen Umweltbedingungen.
Ein neuer Prototyp verringert den Verlust von Ladungsträgern und zeigt gleichzeitig über viele Stunden einen hohen Wirkungsgrad.
Forscher haben die Flügel von Ohrwürmern untersucht und die ausgeklügelte Falttechnik auf ein künstliches Modell übertragen.
Materie
Neuartige Polymere können gebrochene Bindungen selbständig heilen und damit die Lebensdauer von Kunststoffen deutlich verlängern.
Wissenschaftler berichten über das enorme Potenzial und die Realisierbarkeit einer bislang ungenutzten Stromquelle – der Verdunstung von Wasser.
Die Kopplung von zwei Ytterbium-Atomuhren sorgt für ein besonders gleichmäßiges Ticken der Uhren.
Dank einer Kombination aus mehreren Kräften können die Reptilien auf verschiedenen Oberflächen mühelos haften und laufen.
Eine neue organische Solarzelle lässt fast die Hälfte des Sonnenlichts hindurch, während sie gut zehn Prozent des einfallenden Lichts in elektrischen Strom umwandelt.
Energiegewinnung
Winzige Nanofäden aus Proteinmolekülen erzeugen allein durch die Luftfeuchtigkeit genügend Energie, um Sensoren oder Leuchtdioden zu betreiben.
Starker Vulkanismus im Nordatlantik könnte vor 56 Millionen Jahren einen rasanten globalen Temperaturanstieg verursacht haben.
Meeresströmungen
Wassertemperaturen und Sedimentproben belegen, dass die Umwälzströmung im Atlantik seit Beginn der Industrialisierung an Kraft verliert.
Obwohl die durchschnittliche Temperatur von 1998 bis 2012 global nur schwach anstieg, hält die langfristige Erderwärmung an.
Gletscher
Wo Gletschereis schwindet, hebt sich der Erdmantel. Nahe der Amundsensee läuft diese Bewegung schneller ab als bisher angenommen – gute Nachrichten für die Gletscher.
Für jede Tonne Kohlendioxid, die ein Mensch irgendwo auf der Erde freisetzt, schwindet das sommerliche Meereis in der Arktis um drei Quadratmeter.
Daten von zahlreichen Messstationen über einen Zeitraum von fünfzig Jahren zeigen, welchen Einfluss der Klimawandel auf Hochwasser in Europa hat.
Einzelne Windräder liefern am meisten Strom, wenn der Wind frontal auf den Rotor trifft. Doch für größere Windparks gilt diese einfache Regel nicht mehr.
Ein neues Glas nach dem Vorbild des Glasflügelfalters ist nicht nur besonders transparent – es stößt auch verschiedenste Flüssigkeiten ab.
Wissenschaftler bauten die Scheren von Knallkrebsen nach und erzeugten damit ein heißes Plasma aus elektrisch geladenen Teilchen.
Durch die geschickte Wahl von Materialien steigern Wissenschaftler den Wirkungsgrad einer Tandemzelle auf 17,3 Prozent.
Mithilfe einer neuen elektrostatischen Reinigungsmethode lassen sich Solarmodule von abschattenden Staubschichten befreien.
Der Amazonasregenwald wird sich in Zukunft immer schwieriger von Wildfeuern, Dürren und den drastischen Eingriffen des Menschen erholen.
Ein genauer Taktschlag von optischen Strontium-Gitteruhren ermöglicht sehr genaue Höhenmessungen.
Schwärme winziger Propeller, die wie Pflanzensamen durch die Lüfte fliegen, könnten die Luftqualität über große Areale messen.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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