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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.
Forschung – gefördert vom BMBF
Mit IceCube lassen sich nicht nur hochenergetische Neutrinos aus dem Weltall aufspüren, auch über die Elementarteilchen selbst liefert der Detektor wertvolle Erkenntnisse.
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.
Borexino
Forscher wiesen erstmals nahezu masselose Elementarteilchen nach, die in der Sonne als Nebenprodukt einer seltenen Fusionsreaktion entstehen.
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.
Teilchen
CMS-Kollaboration am LHC veröffentlicht erste Ergebnisse: Vierte Generation von Elementarteilchen scheint unwahrscheinlich.
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.
Neutrinos
Seit 2007 fahnden Forscher mit dem Experiment Borexino nach Neutrinos aus Fusionsreaktionen in der Sonne. Nun veröffentlichen sie eine umfassende Analyse der Messdaten.
Erde
Nach dreijähriger Stagnation steigen die globalen Emissionen von Kohlendioxid im laufenden Jahr 2017 wieder an, da mehr fossile Brennstoffe verfeuert werden.
Elementarteilchen
Eine der großen Fragen der Teilchenphysik war lange Zeit, woher die Elementarteilchen ihre Masse bekommen. Mit dem Higgs-Teilchen lässt sich dieses Rätsel lösen.
Physikalische Größen
Wie lang ist ein Meter, wie schwer ein Kilogramm und wann ist eine Sekunde vergangen? Die Antwort auf diese Fragen fiel im Lauf der Geschichte sehr unterschiedlich aus.
Vor gut fünfzig Jahren schlugen Robert Brout, François Englert und Peter Higgs ein völlig neues Prinzip vor, um die Masse von Elementarteilchen zu erklären.
Der Physik-Nobelpreis 2015 wurde die Entdeckung der Neutrinooszillationen geehrt. Es ist bereits der vierte Nobelpreis für die Neutrinophysik in 30 Jahren.
Universum
Astronomen wollen gewissermaßen den Schatten eines Schwarzen Lochs beobachten – das wäre der erste direkte Nachweis, dass diese Objekte existieren.
Albert Einstein und die Relativitätstheorie
Navigationssysteme, Uhren und Partikel in Teilchenbeschleunigern gehorchen zum Beispiel der Relativitätstheorie. Die Physik dahinter lässt sich auch ohne Mathematik nachvollziehen.
Über fünfzig Jahre suchten Wissenschaftler nach Gravitationswellen. Am 11. Februar 2016 verkündeten Forscher, dass sie welche entdeckt hatten.
Neutrino-Observatorium IceCube weist erstmals hochenergetische Neutrinos aus den Tiefen des Alls nach.
Neue Physik, Dunkle Materie, Higgs-Teilchen – das alles soll der Teilchendetektor ATLAS entdecken. Dafür will ihn der neue Sprecher Karl Jakobs fit machen.
In der 331. Folge erklärt Michael Sterner, wie sich Energie speichern lässt und warum das für eine klimaneutrale Strom- und Wärmeversorgung wichtig ist.
Gravitationswellen
Die Detektoren LIGO und Virgo fingen Gravitationswellen auf, die aus der Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher mit insgesamt 142 Sonnenmassen stammen.
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.
Photovoltaik
Eine neue organische Solarzelle lässt fast die Hälfte des Sonnenlichts hindurch, während sie gut zehn Prozent des einfallenden Lichts in elektrischen Strom umwandelt.
Symmetrie
Fraktal heißen Objekte, bei denen das Ganze seinen Bestandteilen ähnelt: Darunter fallen Bäume und Kristalle, aber auch Ansammlungen von Galaxienhaufen.
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 der 342. Folge erklärt Inga Moeck, woher die Wärme im Erdinneren kommt und mit welchen Verfahren sie sich technisch nutzen lässt.
Wie lang ist ein Meter, wie schwer ein Kilogramm und wie lang eine Sekunde? Die Antwort auf diese Fragen fiel im Lauf der Geschichte oft sehr unterschiedlich aus.
Grundkräfte
In der 294. Folge des Podcasts erklärt Angnis Schmidt-May, warum die Gravitation vielleicht die mysteriöseste unter den vier fundamentalen Kräften der Natur ist.
Computersimulationen verbinden Modelle der Sternentwicklung mit Schwingungen der Raumzeit.
Wissenschaftler konnten Verzerrungen der Raumzeit nachweisen, die Einstein bereits vor hundert Jahren vorhersagte.
Astronomen beobachten erstmals sowohl mithilfe elektromagnetischer Strahlung als auch mithilfe von Gravitationswellen, wie zwei Neutronensterne kollidieren.
Zum Start von LISA Pathfinder erzählt Roland Haas, warum die neuen Weltraumdetektoren fündig werden müssten – und was passiert, wenn nicht.
Eine zusätzliche Schutzschicht ermöglicht es erstmals, mit Perowskitsolarzellen länger als fünf Jahre Solarstrom ohne große Verluste zu erzeugen.
Wissenschaftler verbessern Genauigkeit der gemessenen Teilchenenergie – übereinstimmend mit Prognosen des Standardmodells.
Entdeckung des neuen Teilchens macht es extrem unwahrscheinlich, dass eine vierte Generation von elementaren Materieteilchen existiert.
Sensoren des Experiments IceCube am Südpol finden keinen Zusammenhang zwischen Neutrinos aus dem All und Gammastrahlungsausbrüchen.
Welt der Physik sprach mit dem Physiker von der RWTH Aachen, der gemeinsam mit anderen Wissenschaftlern die Umwandlung von Myon-Neutrinos in Elektron-Neutrinos nachweisen konnte.
Mit ein bisschen Nachdenken zeigt sich, dass die Äquivalenz von Energie und Masse eine unvermeidliche Konsequenz der relativistischen Physik ist.
Jahresrückblicke
Der erste direkte Nachweis von Gravitationswellen, ein überraschender Physiknobelpreis und eine Bruchlandung auf dem Mars – auch 2016 wurde es nicht langweilig.
Auch in diesem Jahr machten Gravitationswellen wieder Schlagzeilen. Außerdem glückte die Quantenkommunikation per Satellit und der weltweit leistungsfähigste Röntgenlaser ging in Betrieb.
Als präziseste Waage der Welt soll das Experiment KATRIN die genaue Masse der häufigsten Elementarteilchen im Universum bestimmen.
Neues Teilchen bei 125 GeV in ATLAS und CMS gefunden.
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.
Symmetrien
Der heutigen Vorstellung von Raum und Zeit liegt ein enges Zusammenspiel von Symmetrien und fundamentalen Naturgesetzen zugrunde. Im Zentrum dieser Erkenntnis steht das sogenannte Noether-Theorem.
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.
Forscher lassen Goldwürfel in einem Satelliten frei fallen, um Messtechniken im Weltraum für stark niederfrequente Gravitationswellen zu testen.
Teilchenbeschleuniger
Der LHC ist der derzeit leistungsfähigste Beschleuniger der Welt. Hier bringen Physiker Teilchen bei bisher unerreichten Energien zum Zusammenstoß.
Neue Analysen zeigen, wie viel leiser Rotorblätter mit speziell aufgefächerten Hinterkanten sind.
Ein neuer Prototyp verringert den Verlust von Ladungsträgern und zeigt gleichzeitig über viele Stunden einen hohen Wirkungsgrad.
IceCube
Wissenschaftler erhaschen einen Blick ins Erdinnere – nicht etwa durch geologische Messungen, sondern mithilfe von Daten des Neutrinoobservatoriums IceCube.
In einem deutsch-schwedischen Projekt untersuchen Wissenschaftler, wie sich der Wirkungsgrad einer neuen Klasse von Solarzellen steigern lässt.
In der 327. Folge berichtet Robert Harlander, was Forscher bisher über das Phänomen „Masse” herausgefunden haben – von Newton über Einstein bis zum Fund des Higgs-Teilchens.
Internationales Einheitensystem
Bisher legt ein Metallzylinder fest, wie schwer ein Kilogramm ist. In der 273. Folge des Podcasts erklärt Frank Härtig, wie diese Einheit künftig über eine Naturkonstante definiert werden soll.
Das Internationale Einheitensystem
Klaus von Klitzing vom MPI für Festkörperforschung in Stuttgart über mögliche neue Definitionen des Kilogramms.
Durch die geschickte Wahl von Materialien steigern Wissenschaftler den Wirkungsgrad einer Tandemzelle auf 17,3 Prozent.
Wie bei den ersten beiden Nachweisen mit LIGO entstanden die beobachteten Wellen bei der Verschmelzung von zwei Schwarzen Löchern.
Mit dem Experiment IceCube weisen Forscher nahezu masselose Elementarteilchen aus der Milchstraße und anderen Galaxien nach.
Wissenschaftler wollen mit dem Experiment KATRIN die häufigsten Elementarteilchen im Universum vermessen.
Preis geht an Francois Englert und Peter Higgs für die Entwicklung des Higgs-Mechanismus.
Preise
Der Physiknobelpreis 2017 wird für die erste direkte Beobachtung von Gravitationswellen verliehen.
Zeitmessung
In der 278. Folge unseres Podcasts erklärt Fritz Riehle, warum Forscher auf dem gesamten Globus an einer neuen Generation von Atomuhren arbeiten.
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.
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.
Verschmelzen supermassereiche Schwarze Löcher, beeinflussen sie damit die Ankunftszeit von Radiopulsen auf der Erde.
Relativitätstheorie
An rotierenden Neutronensternen ließen sich mehrere Phänomene beobachten, die von der Allgemeinen Relativitätstheorie bislang nur theoretisch vorhergesagt wurden.
Schwingungen der Raumzeit könnten Spuren in ultrakalten Gaswolken hinterlassen.
In einem Bose-Einstein-Kondensat aus Rubidiumatomen trennten Physiker zwei überlagerte Wellenpakete einen halben Meter voneinander.
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.
Ein Forscher präsentiert nun einen neuen theoretischer Ansatz für eine Art „Warp-Antrieb“.
Gravitation
Ein System aus einem Neutronenstern und zwei Weißen Zwergen verhält sich genau wie von der Allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagt.
Mithilfe einer neuen elektrostatischen Reinigungsmethode lassen sich Solarmodule von abschattenden Staubschichten befreien.
Mit den Gravitationswellendetektoren LIGO und Virgo haben Wissenschaftler ein überraschendes Doppelsystem aufgespürt.
Um einen extrem seltenen Teilchenzerfall aufzuspüren, wollen Wissenschaftler das Experiment GERDA unter dem Gran-Sasso-Massiv in Italien erweitern.
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.
Albert Einstein
In der 288. Folge erklärt Domenico Giulini, wie Albert Einstein mit seiner 1905 vorgestellten Theorie ein gänzlich neues Verständnis von Raum und Zeit schuf.
Eine neue Methode, um Perowskitschichten in Solarzellen zu kombinieren, erhöht deren Wirkungsgrad und Haltbarkeit.
Neutrino
Mit dem Teilchendetektor IceCube konnten Forscher zeigen, dass eine bisher nur hypothetische Art von Neutrinos wohl nicht existiert.
Energiegewinnung
Winzige Nanofäden aus Proteinmolekülen erzeugen allein durch die Luftfeuchtigkeit genügend Energie, um Sensoren oder Leuchtdioden zu betreiben.
Stauseen, Gezeitenströmungen und Flussläufe sind die effizientesten Möglichkeiten um Strom aus Wasserkraft zu erzeugen.
Astronomen beenden ihre elfjährige Untersuchung von 24 Pulsaren ohne Ergebnis, wollen aber weitersuchen.
Bei der Verschmelzung Schwarzer Löcher sollten eigentlich Gravitationswellen entstehen. Doch diese lassen sich bislang nicht aufspüren.
Gewaltige Sternexplosionen setzen binnen Sekunden so viel Energie frei wie alle Sterne im Weltall zusammen im selben Zeitraum. Doch noch gibt es davon nur Simulationen.
Teilchenphysik
In der 290. Folge stellt Georg Weiglein das Konzept der Supersymmetrie vor und erklärt, warum diese Theorie nach fast fünfzig Jahren allmählich in Bedrängnis gerät.
Materie
Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Metallforschung in Stuttgart haben erstmals nachgewiesen, dass Flüssigkeiten über eine fünfzählige innere Symmetrie verfügen. Dieses Ergebnis ist von grundlegender Bedeutung für das Verständnis der…
Entdecken Sie in unserer Themensammlung, in welch unterschiedlichen Phänomenen Symmetrien in der Physik eine Rolle spielen.
Symmetrien bilden das Grundgerüst, auf dem viele physikalische Theorien beruhen. Das Standardmodell der Elementarteilchen ist dabei in seinem Kern symmetrisch aufgebaut.
Kosmologie
In der 300. Folge unseres Podcasts erklärt Jean-Luc Lehners, wie Physiker den Beginn des Universums erforschen.
Wissenschaftler berichten über das enorme Potenzial und die Realisierbarkeit einer bislang ungenutzten Stromquelle – der Verdunstung von Wasser.
LHC-Experiment
Mit dem Fund des Higgs-Bosons sind nun alle Teilchen im Standardmodell der Teilchenphysik nachgewiesen. Es gilt also, neue Physik zu entdecken.
Die LIGO-Detektoren haben ein zweites Signal verschmelzender Schwarzer Löcher nachgewiesen, das die erste Entdeckung bestätigt.
LIGO
Gravitationswellensignale liefern Hinweise darauf, wie sich Doppelsysteme aus Schwarzen Löchern bilden.
Verzerrungen der Raumzeit versprechen neue Erkenntnisse über den Kosmos. Allerdings ist ihre Beschreibung abstrakt und die Beobachtung schwierig.
Bis heute ist unklar, wie die kompakten Objekte genau aussehen. Durch den Nachweis von Gravitationswellen könnten die Theoretiker Ihre Modelle testen.
Pulsare sind die kompaktesten Körper im Universum. Das macht sie zu idealen Testkörpern für die Allgemeine Relativitätstheorie.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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