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Physik hinter den Dingen
Neun Tore in einem Spiel kommen recht selten vor. Doch wie ungewöhnlich sind eigentlich so viele Treffer in einem Spiel?
Teilchenphysik
Messungen am CERN zeigen: Bestimmte Atomkerne aus Antimaterie wechselwirken nur wenig mit gewöhnlicher Materie. Das könnte die Suche nach Dunkler Materie erleichtern.
Atomphysik
Neue Analyse, altes Ergebnis: Zwischen gewöhnlichem Wasserstoff und Antiwasserstoff lässt sich kein Unterschied feststellen.
Teilchen
Im ASACUSA-Projekt am CERN suchen Forscher nach Unterschieden zwischen Materie und Antimaterie.
Antimaterie
Forscher am CERN messen mit neuer Genauigkeit, dass die Ladung von Antiwasserstoff-Atomen geringer als der milliardste Teil der Elementarladung ist.
Universum
Astronomen präsentieren ungewöhnlich scharfe Aufnahmen und exakte Positionsmessungen eines Planeten außerhalb unseres Sonnensystems.
Äquivalenzprinzip
Ein Frequenzvergleich von zwölf Atomuhren bestätigt, dass ihr Takt unabhängig von ihrer Position ist – wie von Albert Einsteins Theorie vorhergesagt.
Erstmals beobachteten Forschende experimentell, wie sich Antiwasserstoff im Schwerefeld der Erde bewegt.
Die Strahlung der Sonne liefert die Energie für das Wettergeschehen auf der Erde. Da liegt die Vermutung nahe, dass Variationen der Sonnenstrahlung auch zu Klimaänderungen führen können.
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.
Begleiter eines 39 Lichtjahre entfernten Zwergsterns könnten der Venus ähneln.
Metall gehört nicht in den Mikrowellenofen, heißt es oft. In der Tat können dünne und spitze Metallgegenstände dort Funken auslösen. Doch es gibt eine Ausnahme.
Mit dem AMS-02-Experiment an Bord der internationalen Raumstation untersuchen Wissenschaftler seit einigen Jahren die Eigenschaften der kosmischen Strahlung.
Heiß oder kalt? Das hängt von der durchschnittlichen Energie ab, mit der sich Teilchen in einem Gas, einer Flüssigkeit oder einem Festkörper bewegen.
Exoplaneten
Astronomen vergleichen verschiedene Eigenschaften von Exoplaneten mit denen der Erde, um die Lebensbedingungen auf diesen fernen Welten abzuschätzen.
Der Physik-Nobelpreis 2015 wurde die Entdeckung der Neutrinooszillationen geehrt. Es ist bereits der vierte Nobelpreis für die Neutrinophysik in 30 Jahren.
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.
Ohne Luftwiderstand ergeben sich symmetrische Flugkurven und hohe Flugweiten von Schüssen. Aber Fußbälle beschreiben alles andere als schöne Wurfparabeln.
Lässt man Wasser aus einer Badewanne abfließen, entsteht über dem Abfluss ein kleiner Wirbel. Doch wie entscheidet sich, in welche Richtung sich das Wasser bewegt?
Um einen nur 39 Lichtjahre entfernten Zwergstern kreisen drei etwa erdgroße Planeten – gute Kandidaten für eine genaue Analyse der Atmosphären.
Ständig kreuzen Staubteilchen oder kleine Gesteinsbrocken die Erdbahn. Gelegentlich kollidiert so ein Himmelskörper mit der Erde. Doch wie lässt sich das verhindern?
Extrasolare Planeten
Astronomen entdeckten knapp 31 Lichtjahre von uns entfernt einen neuen Exoplaneten – GJ 367b ähnelt Merkur und umkreist seinen Stern alle acht Stunden.
Astronomen entdeckten einen Riesenplaneten, der seine Bahnen in einem massereichen Doppelsternsystem zieht. Dort hätte er aber gar nicht entstehen dürfen.
Beobachtungen deuten auf Wasser und Vulkanismus auf einem erdgroßen Planeten hin.
Eis kann zahlreiche exotische Formen annehmen – nicht nur in Hochdrucklaboren, sondern auch in Diamanten oder auf Kometen.
In einer kühlen Region um einen jungen Stern zeichnet sich die Entstehung eines großen Planeten ab.
Gravitationswellen
Die Detektoren LIGO und Virgo fingen Gravitationswellen auf, die aus der Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher mit insgesamt 142 Sonnenmassen stammen.
Die Staubscheibe um ein Doppelsystem aus einem Weißen und einem Braunen Zwergstern erlaubt Rückschlüsse auf die Planetenentstehung.
Astronomen haben um den nächstgelegenen Stern Proxima Centauri wohl einen erdähnlichen Planeten gefunden, auf dem es flüssiges Wasser geben könnte.
Die von Roten Zwergen ausgehenden Sternwinde können die Gashüllen naher Planeten wegblasen, wie ein fünfzig Lichtjahre entfernter Gesteinsplanet nun belegt.
Neue Messungen bestätigen die Symmetrie zwischen Materie und Antimaterie mit hoher Genauigkeit.
Heiße Jupiter
Astronomen weisen erstmals Eisen und Titan in der Atmosphäre eines extrem heißen Exoplaneten nach.
Astrophysik
In der 340. Folge berichtet Katja Poppenhäger, was bisher über Planeten außerhalb unseres Sonnensystems bekannt ist und wie sich mehr über diese fernen Welten herausfinden lässt.
Forschung – gefördert vom BMBF
Schon bald wollen Astronomen mit dem Instrument CRIRES + am Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte die Atmosphären von extrasolaren Planeten untersuchen.
In der Atmosphäre zweier Gasplaneten wiesen Astronomen das schwerste je in einer solchen Umgebung entdeckte Element nach – und rätseln, warum es dort vorkommt.
Mit einer neuen Methode fanden Astronomen erstmals einen Planeten in einer fremden Galaxie – anhand einer für drei Stunden aussetzenden Röntgenquelle.
Noch ist unser blauer Planet etwas Besonderes. Doch immer mehr Planeten bei anderen Sternen werden entdeckt, die erdähnlich und lebensfreundlich sein könnten.
Exoplanet
In unserem Podcast berichtete Lisa Kaltenegger vom Max-Planck-Institut für Astronomie über die Suche nach einer zweiten Erde. Hier finden Sie den Beitrag zum Nachlesen.
Schüsse aus großer Distanz sind durchaus zu halten, wenn der Torwart die Flugbahn des Balls gut einschätzen kann.
Symmetrie
Fraktal heißen Objekte, bei denen das Ganze seinen Bestandteilen ähnelt: Darunter fallen Bäume und Kristalle, aber auch Ansammlungen von Galaxienhaufen.
Energiereiches Sternenlicht kann Helium aus den Atmosphären von Gasplaneten entreißen und deren Entwicklung damit entscheidend beeinflussen.
Zahlreiche Oberflächenstrukturen zeigen, dass es auf dem Mars einst Flüsse, Seen und vielleicht sogar einen Ozean gab. Gibt es auch heute noch Wasser auf dem roten Planeten?
Für unsere Vorfahren war der Himmel Wohnort von Göttern, heute suchen wir nach Leben auf anderen Planeten. Es scheint eine kollektive Sehnsucht danach zu geben, dass der Mensch nicht allein.
Ist die Erde der einzige lebensfreundliche Planet im Sonnensystem? Und kann es auf Planeten bei anderen Sternen Leben geben?
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.
Heute wissen wir, dass die Sonne nur ein Stern der Milchstraße ist – und die Milchstraße wiederum nur eine von unzähligen Galaxien im Universum. Doch wo ist das Zentrum von alledem?
Eine dichte Wolkendecke könnte erklären, warum Riesenplaneten auf engen Umlaufbahnen überraschend einheitliche Temperaturen auf ihrer Nachtseite zeigen.
Forschende entdecken den bislang kleinsten Planeten mit Wasserdampf in seiner Atmosphäre. Er ist nur rund doppelt so groß wie die Erde – und außerordentlich heiß.
WASP-107b
Helium ist das zweithäufigste Element im Kosmos. Doch erst jetzt gelang es Astronomen, das Edelgas in der Lufthülle des 200 Lichtjahre entfernten Planeten WASP-107b nachzuweisen.
Mit ein bisschen Nachdenken zeigt sich, dass die Äquivalenz von Energie und Masse eine unvermeidliche Konsequenz der relativistischen Physik ist.
Holzkohle galt beim Grillen immer als der bessere, weil klimaneutrale und somit ökologischere Brennstoff. Ist sie aber nicht.
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.
Doppelsterne
Nicht alle Planeten umkreisen ihren Stern so stabil wie die Erde die Sonne. Ereignisse können ein System stören und Planeten in ihre Sterne stürzen lassen.
Was sind schon Diamanten gegen einen echten Stern am Himmel, was kann es Schöneres geben, als einen einzigartigen Stern zu verschenken?
Der Nachweis eines jupiterähnlichen Exoplaneten, der einen roten Zwergstern umkreist, wirft Fragen zur Entstehung von Planeten auf.
Der uns am nächsten gelegene erdähnliche Exoplanet könnte stabile und lebensfreundliche Bedingungen bieten.
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.
Er wurde als Jahrhundertkomet angekündigt – doch bislang bleibt der Schweifstern weit hinter den Erwartungen zurück.
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.
Mit einem für gewöhnliche Atome etablierten Kühlverfahren ließen sich nun auch Atome aus Antimaterie abkühlen.
Seit Jahrzehnten gibt es Computermäuse als Eingabegeräte. Besondere Präzision erreichen Lasermäuse – gerade weil fast alle Schreibtische nicht ganz präzise glatt sind.
Ob man Polarlichter nicht nur sehen, sondern auch hören kann, war lange umstritten. In den vergangenen Jahren lieferten Studien neue Erkenntnisse über dieses Phänomen.
Im BASE-Experiment sind Forscher dem entscheidenden Unterschied zwischen Materie und Antimaterie auf der Spur.
Ob auf einem Planeten lebensfreundliche Bedingungen herrschen oder nicht, hängt auch davon ob, woraus sein Zentralgestirn besteht.
Wer in einer Achterbahn fährt, der spürt, wie groß die Kräfte sind, die dabei auf einen wirken. Denn nur sie machen den besonderen Nervenkitzel bei rasanten Abfahrten und Loopings erst möglich.
Ionenfalle
Für ihre Experimente an einzelnen Quantenteilchen erhielten David Wineland und Serge Haroche den Physik-Nobelpreis 2012.
Ob sich ein Planetensystem relativ isoliert bildet oder ihm andere Sterne dabei nahekommen, wirkt sich entscheidend auf die spätere Architektur des Systems aus.
Astronomen entdecken einen Planeten um Barnards Stern, der nur rund sechs Lichtjahre von unserem Sonnensystem entfernt ist.
Forscher entwickeln einen neuen Detektor für das Belle-II-Experiment, das Phänomene jenseits des Standardmodells der Teilchenphysik aufspüren soll.
Wie bei den ersten beiden Nachweisen mit LIGO entstanden die beobachteten Wellen bei der Verschmelzung von zwei Schwarzen Löchern.
Preise
Alljährlich verleiht die Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften in Stockholm den Physiknobelpreis. Hier stellen wir die Preisträger der vergangenen Jahre vor.
Preise, Politik und Institutionen
Der Physiknobelpreis 2014 geht an Isamu Akasaki, Hiroshi Amano und Shuji Nakamura für die „Erfindung effizienter blauer LEDs“.
Der Physiknobelpreis 2015 wird für die Entdeckung der Neutrinooszillationen vergeben.
Der Physiknobelpreis 2016 wird „für die theoretische Entdeckung von topologischen Phasenübergängen und topologischen Phasen von Materie“ verliehen.
Der Physiknobelpreis 2017 wird für die erste direkte Beobachtung von Gravitationswellen verliehen.
Der Nobelpreis für Physik wird dieses Jahr zur Hälfte an Arthur Ashkin verliehen, zur anderen Hälfte gemeinsam an Gérard Mourou und Donna Strickland „für bahnbrechende Erfindungen auf dem Gebiet der Laserphysik“.
Der Nobelpreis für Physik wird dieses Jahr zur Hälfte an James Peebles verliehen, zur anderen Hälfte gemeinsam an Michel Mayor und Didier Queloz für ihre „Beiträge zum Verständnis des Universums und des Platzes der Erde im Kosmos“.
Auszeichnungen
Der diesjährige Nobelpreis für Physik wird „für bahnbrechende Beiträge zu unserem Verständnis komplexer physikalischer Systeme” an Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann und Giorgio Parisi verliehen.
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.
Neben der elektromagnetischen Induktion sorgen bei einem Induktionsherd noch weitere physikalische Effekte dafür, dass das Essen schnell warm wird.
Öffnet man eine Champagner- oder Sektflasche, stört man ein thermodynamisches Gleichgewicht – mit bekannten Folgen.
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.
Laserphysik
In der 276. Folge des Podcasts erklären Matthias Rief und Oswald Willi, wofür Arthur Ashkin, Gérard Mourou und Donna Strickland den Nobelpreis erhielten.
Um den 650 Lichtjahre von uns entfernten Stern KELT-9 finden Astronomen den bislang heißesten bekannten Exoplaneten.
Neue Aufnahmen des James-Webb-Teleskops zeigen eine hohe Dynamik um den Stern Fomalhaut. Dort kollidieren und entstehen gegenwärtig zahlreiche Bausteine neuer Planeten.
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.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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