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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?
Universum
Strömt Materie auf das supermassereiche Schwarze Loch inmitten einer Galaxie, kann diese erstaunlich hell aufleuchten. Astronomen sprechen von einem aktiven galaktischen Kern.
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.
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.
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.
Schwarze Löcher
Neue Beobachtungen zeigen, warum manche Schwarze Löcher so hell strahlen.
Heiß oder kalt? Das hängt von der durchschnittlichen Energie ab, mit der sich Teilchen in einem Gas, einer Flüssigkeit oder einem Festkörper bewegen.
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.
Milchstraße
Der Stern HR 6819 umkreist nicht das bislang erdnächste Schwarze Loch, sondern befindet sich in einem ungewöhnlichen Zustand.
Astronomen haben zum zweiten Mal ein doppeltes supermassereiches Schwarzes Loch im Zentrum einer Galaxie nachgewiesen.
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?
Ständig kreuzen Staubteilchen oder kleine Gesteinsbrocken die Erdbahn. Gelegentlich kollidiert so ein Himmelskörper mit der Erde. Doch wie lässt sich das verhindern?
Aktiver Galaxienkern
In einer nahen Galaxie strömt Gas auf das Schwarze Loch im Inneren zu – allerdings auf Umwegen.
Zwerggalaxien
Forschern gelingt ein neuer Einblick in die Entwicklung supermassereicher Schwarzer Löcher.
Mit dem Projekt „Black Hole Cam“ möchten Astronomen erstmals das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße abbilden.
Astrophysik
Mit einer neuen Methode bestimmten Forscher die Masse eines supermassereichen Schwarzen Lochs in einer entfernten Galaxie.
Die Masse eines Schwarzen Lochs lässt sich offenbar anhand von Helligkeitsschwankungen der umgebenden Materiescheibe ableiten.
Eis kann zahlreiche exotische Formen annehmen – nicht nur in Hochdrucklaboren, sondern auch in Diamanten oder auf Kometen.
Gravitationswellen
Die Detektoren LIGO und Virgo fingen Gravitationswellen auf, die aus der Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher mit insgesamt 142 Sonnenmassen stammen.
Neue Messungen bestätigen die Symmetrie zwischen Materie und Antimaterie mit hoher Genauigkeit.
Event Horizon Telescope
Mit einem Verbund aus Radioteleskopen haben Astronomen ein Bild vom zentralen Schwarzen Loch in der 55 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie Messier 87 aufgenommen.
Himmelsbeobachtung
Mit dem Event Horizon Telescope, einem Zusammenschluss von Radioteleskopen in aller Welt, gelang die erste Aufnahme eines supermassereichen Schwarzen Lochs.
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.
Astronomen beobachteten die stark geneigte Rotationsachse eines Schwarzen Lochs, die sich nicht mit den bisherigen Theorien erklären lässt.
Aktive Galaxienkerne
Astronominnen und Astronomen beobachten erstmals, wie ein gebündelter Materiestrahl in der Umgebung eines supermassereichen Schwarzen Lochs entsteht.
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?
Forschung – gefördert vom BMBF
Mit GRAVITY wollen Astronomen die Bewegungen von Himmelskörpern hochpräzise vermessen.
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.
Was sind schon Diamanten gegen einen echten Stern am Himmel, was kann es Schöneres geben, als einen einzigartigen Stern zu verschenken?
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.
Quasare
Aus den Zentren vieler ferner Galaxien flackert es unregelmäßig – abhängig von der Entfernung. Neue Forschungsergebnisse zeigen: Dieser Effekt hängt mit der Expansion des Universums zusammen.
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.
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.
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.
Kompakte Objekte
Ein neu entdeckter Himmelskörper gibt Rätsel auf – denn er ist zu massereich für einen Neutronenstern, aber deutlich masseärmer als alle bekannten Schwarzen Löcher.
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 Nobelpreis für Physik wird dieses Jahr an Roger Penrose, Reinhard Genzel und Andrea Ghez für die Forschung an Schwarzen Löchern verliehen.
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.
Mit mehreren Teleskopen wiesen Astronomen ein Schwarzes Loch in nicht einmal 1600 Lichtjahren Entfernung nach. Doch die Entstehung des Systems birgt Rätsel.
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.
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.
Im Zentrum des Kugelsternhaufens 47 Tucanae haben Astronomen ein Schwarzes Loch mit der 2200-fachen Masse unserer Sonne aufgespürt.
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.
Galaxien
Das Licht eines aktiven Galaxienkerns brauchte mehr als 13 Milliarden Jahre bis zur Erde – damit existierte er bereits 690 Millionen Jahre nach dem Urknall.
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.
Der Stern S2 umkreist das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße exakt so, wie es die Allgemeine Relativitätstheorie vorhersagt.
Astronomen haben ein stellares Schwarzes Loch entdeckt, das weder Strahlung abgibt, noch in einer Supernova entstanden ist.
Eine dünne Wasserlage zwischen Eis und Kufe ist dafür verantwortlich, dass man auf Schlittschuhe so leicht dahingleiten kann. Aber wie entsteht diese Wasserlage?
In der 334. Folge erklärt Reinhard Genzel, warum Schwarze Löcher lange nur in der Theorie existierten und wie man die extremen Objekte schließlich im Weltall aufspürte.
Die Gravitation von Schwarzen Löchern ist derart stark, dass weder Materie noch Licht aus diesen Objekten entkommen kann.
Neue Aufnahmen zeigen, dass sich Gas im Einflussbereich von zwei supermassereichen Schwarzen Löchern überraschend chaotisch bewegt.
Im Zentrum der Galaxis stießen Astronomen auf zwölf stellare Schwarze Löcher – und vermuten, dass sich hier noch Tausende solcher Sternüberreste befinden.
Mit dem Event Horizon Telescope untersuchten Astronomen nun auch das Zentrum der Radiogalaxie Centaurus A – und entdeckten bekannte Strukturen.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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