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Physik hinter den Dingen
Wenn in der Ferne eine flimmernde Wasserfläche auftaucht, sollte man seinen Augen nicht unbedingt trauen – vielleicht handelt es sich um eine Luftspiegelung.
Mit einer Wärmepumpe lassen sich Gebäude besonders energieeffizient beheizen. Möglich macht das ein Prinzip, das auch in Kühlschränken zum Einsatz kommt.
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.
Treffen geladene Teilchen von der Sonne auf Moleküle in der Erdatmosphäre, erhellen Polarlichter – auch Nordlichter genannt – den Nachthimmel.
Michèle Heurs
Mit herausragenden Lasern und viel Geduld sucht Michèle Heurs nach Gravitationswellen – und baut ein neues Zentrum der Deutschen Astrophysik mit auf.
Aktiver Galaxienkern
In einer nahen Galaxie strömt Gas auf das Schwarze Loch im Inneren zu – allerdings auf Umwegen.
Radioastronomie
Im Interview erzählt Michael Kramer von der Suche nach Gravitationswellen mithilfe von Pulsaren.
Attosekundenphysik
Der Nobelpreis für Physik 2023 geht an Pierre Agostini, Ferenc Krausz und Anne L’Huillier für ihre Arbeiten, um ultraschnelle Prozesse zu analysieren.
Teilchenphysik
Erstmals beobachteten Forschende experimentell, wie sich Antiwasserstoff im Schwerefeld der Erde bewegt.
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.
Schwarze Löcher
Im Interview berichtet Lotte Mertens, wie sich Hawking-Strahlung – die eigentlich von Schwarzen Löchern ausgesendet wird – im Labor beobachten lassen könnte.
Gravitationswellen
Im Interview erzählt Jens Reiche, welche Quellen von Gravitationswellen sich mit LISA – einem geplanten Observatorium im Weltall – in Zukunft aufspüren lassen.
Aktive Galaxienkerne
Astronominnen und Astronomen beobachten erstmals, wie ein gebündelter Materiestrahl in der Umgebung eines supermassereichen Schwarzen Lochs entsteht.
Vom Antrieb einer Silvesterrakete, dem Knallen von Feuerwerkskörpern bis hin zu den leuchtenden Farben – hinter all diesen Effekten steckt eine Menge Physik.
IceCube
Im Interview berichtet Elisa Resconi, wie sich erstmals eine Neutrinoquelle in unserer direkten kosmischen Nachbarschaft aufspüren ließ.
Messungen am CERN zeigen: Bestimmte Atomkerne aus Antimaterie wechselwirken nur wenig mit gewöhnlicher Materie. Das könnte die Suche nach Dunkler Materie erleichtern.
Tidal Disruption Event
Mit mehreren Teleskopen beobachteten Astronomen ein extremes Ereignis, das vor 8,5 Milliarden Jahren in einer fernen Galaxie stattfand.
Neue Beobachtungen zeigen, warum manche Schwarze Löcher so hell strahlen.
Mit mehreren Teleskopen wiesen Astronomen ein Schwarzes Loch in nicht einmal 1600 Lichtjahren Entfernung nach. Doch die Entstehung des Systems birgt Rätsel.
Quantenphysik
Den Nobelpreis für Physik erhalten dieses Jahr Alain Aspect, John F. Clauser und Anton Zeilinger für ihre Arbeiten auf dem Gebiet der Quantenmechanik.
Raumfahrt
Am 21. Juli 1969 setzte Neil Armstrong erstmals einen Fuß auf den Erdtrabanten. Jahrelang hatte die NASA die viertägige Reise geplant – und bereitet nun weitere Missionen vor.
Astrophysik
Astronomen haben ein stellares Schwarzes Loch entdeckt, das weder Strahlung abgibt, noch in einer Supernova entstanden ist.
Mehrmals im Jahr erscheint der Mond besonders groß und hell – ein Phänomen, das mit der Umlaufbahn des Monds um die Erde zusammenhängt.
Mithilfe von Computersimulationen zeigten Astronomen erstmals, wie im jungen Kosmos kleinere Schwarze Löcher entstanden, die zu Quasaren anwuchsen.
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.
Zwerggalaxien
Forschern gelingt ein neuer Einblick in die Entwicklung supermassereicher Schwarzer Löcher.
Antimaterie
Im Interview erzählt Masaki Hori, welches unerwartete Verhalten er und sein Team bei Antiprotonen in supraflüssigem Helium beobachtet haben.
Event Horizon Telescope
Mit einem Zusammenschluss aus mehreren Radioteleskopen gelang erstmals ein direkter Blick auf das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie.
Himmelsbeobachtung
Mit dem Event Horizon Telescope, einem Zusammenschluss von Radioteleskopen in aller Welt, gelang die erste Aufnahme eines supermassereichen Schwarzen Lochs.
Universum
Die Gravitation von Schwarzen Löchern ist derart stark, dass weder Materie noch Licht aus diesen Objekten entkommen kann.
Milchstraße
Der Stern HR 6819 umkreist nicht das bislang erdnächste Schwarze Loch, sondern befindet sich in einem ungewöhnlichen Zustand.
Astronomen beobachteten die stark geneigte Rotationsachse eines Schwarzen Lochs, die sich nicht mit den bisherigen Theorien erklären lässt.
Galaxien
Von der Erde aus blicken wir auf einen Staubring in einer fernen Galaxie – eine Beobachtung, die ein Modell aktiver Galaxienkerne bestätigt.
Auf Fotos und Gemälden sind Sterne zwar oft von strahlenförmigen Zacken umgeben. Das entspricht aber nicht der Realität. Verantwortlich sind verschiedene optische Effekte.
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.
Mit einer neuen Methode bestimmten Forscher die Masse eines supermassereichen Schwarzen Lochs in einer entfernten Galaxie.
Wir stellen uns und allerlei andere Dinge einfach auf die Waage, um das Gewicht zu ermitteln. Die Masse eines Planeten lässt sich nicht ganz so leicht bestimmen.
Die Masse eines Schwarzen Lochs lässt sich offenbar anhand von Helligkeitsschwankungen der umgebenden Materiescheibe ableiten.
Mit dem Event Horizon Telescope untersuchten Astronomen nun auch das Zentrum der Radiogalaxie Centaurus A – und entdeckten bekannte Strukturen.
Manche Brillen färben sich im Sonnenlicht selbst ein. Das liegt an Molekülen oder Kristallen, die auf UV-Strahlung reagieren.
Neue Computersimulationen liefern eine mögliche Erklärung für bislang rätselhafte Ansammlungen von Sternen um unsere Milchstraße.
Ein Gewitter mit Blitz und Donner erschreckt und fasziniert uns zugleich. Wodurch entstehen Gewitterblitze und wie finden sie ihren Weg zur Erde?
Vermutlich sorgten zwei ausgedehnte Gaswolken für die unerwarteten Strahlungsausbrüche beim supermassereichen Schwarzen Loch in der Milchstraße.
Mit einem für gewöhnliche Atome etablierten Kühlverfahren ließen sich nun auch Atome aus Antimaterie abkühlen.
Ein neues Bild vom Zentrum der Galaxie M87 zeigt die Struktur der Magnetfelder am Rande des supermassereichen Schwarzen Lochs.
Anders als in Kraftwerken, in denen man etwa Kohle oder Gas verbrennt, wird sich in Kernkraftwerken die bei der Spaltung von Atomkernen freiwerdende Energie zunutze gemacht.
Mit der C-14-Methode – auch Radiokohlenstoffdatierung oder Radiokarbonmethode genannt – bestimmen nicht nur Archäologen das Alter von Funden.
Cygnus X-1 – ein rund 7000 Lichtjahre von uns entferntes Schwarzes Loch – enthält offenbar mehr Masse als die Theorie erlaubt.
Die Luftfeuchtigkeit ist nicht die einzige Größe, um den Wasserdampfgehalt der Luft zu charakterisieren. Ein alternatives Maß dafür ist der Taupunkt.
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.
Sie soll seidig glänzen und im Mund zart schmelzen – nicht nur die Zutaten sind entscheidend für die perfekte Schokolade, auch die Physik spielt eine wichtige Rolle.
Allgemeine Relativitätstheorie
Wie sich Detektoren zum Nachweis von Gravitationswellen immer weiter verbesser lassen, berichtet Harald Lück im Interview.
Welche kosmischen Ereignisse die fünfzig bisher entdeckten Gravitationswellensignale hervorriefen und welche Überraschungen darunter waren, berichtet Frank Ohme im Interview.
Im Interview berichtet Jutta Kunz, wie sich die Idee von Schwarzen Löchern in der Physik allmählich durchsetzte.
Frühling, Sommer, Herbst und Winter existieren nur, weil die Erdachse geneigt ist. Doch auch andere Faktoren beeinflussen die jahreszeitlichen Schwankungen des Wetters.
Der Nobelpreis für Physik wird dieses Jahr an Roger Penrose, Reinhard Genzel und Andrea Ghez für die Forschung an Schwarzen Löchern verliehen.
Frühes Universum
Eine netzartige Struktur aus Gas umgibt ein supermassereiches Schwarzes Loch im jungen Kosmos und sorgt für einen stetigen Nachschub an Materie.
Ein genauer Blick auf unser Wärmeempfinden zeigt, dass sich unsere Haut keineswegs als Thermometer eignet.
Beobachtende Astronomie
Im Interview berichtet Christian Straubmeier, wie das Instrument GRAVITY am Very Large Telescope seit einigen Jahren detailreiche Einblicke ins Weltall ermöglicht.
Die Detektoren LIGO und Virgo fingen Gravitationswellen auf, die aus der Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher mit insgesamt 142 Sonnenmassen stammen.
Farben
Kommt nach einem Regenschauer die Sonne zum Vorschein, bildet sich oft ein Regenbogen am Himmel. Erklären lässt sich das farbenfrohe Lichtspiel mit den Grundlagen der Optik.
Mit den Gravitationswellendetektoren LIGO und Virgo haben Wissenschaftler ein überraschendes Doppelsystem aufgespürt.
Im Interview berichtet Dietrich Baade, wieso die Entdeckung des bisher erdnächsten Schwarzen Lochs nur die Spitze des Eisbergs darstellt.
Quantengravitation
Im Interview berichtet Sabine Hossenfelder von der Suche nach einer Theorie, die sowohl Effekte der Quantenphysik als auch der Allgemeinen Relativitätstheorie beschreibt.
Der Stern S2 umkreist das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße exakt so, wie es die Allgemeine Relativitätstheorie vorhersagt.
Wenn Wassertröpfchen in den Wolken gefrieren, entstehen winzige Eiskristalle. Diese können zu stattlichen Schneeflocken heranwachsen – wenn die richtigen Bedingungen herrschen.
Atomphysik
Neue Analyse, altes Ergebnis: Zwischen gewöhnlichem Wasserstoff und Antiwasserstoff lässt sich kein Unterschied feststellen.
Es lässt sich gar nicht so einfach beantworten, wie weit der Blick in den Nachthimmel reicht. Letztlich stößt man aber auch im Weltall auf einen Horizont.
Neue Aufnahmen zeigen, dass sich Gas im Einflussbereich von zwei supermassereichen Schwarzen Löchern überraschend chaotisch bewegt.
Nach dem Umrühren von Tee bildet sich in der Mitte der Tasse ein kleines Häufchen aus Teeblättern. Schon Albert Einstein beschäftigte sich mit diesem Teetasseneffekt.
Sogenannte Latentwärmespeicher halten uns im Winter warm – indem sie ein Phänomen der Thermodynamik nutzen.
Das 15 000 Lichtjahre entfernte Objekt LB-1 erweist sich mit der siebzigfachen Masse unserer Sonne als überraschend groß.
Preise
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“.
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.
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.
Nicht alle Prozesse in der Elementarteilchenphysik gehorchen fundamentalen Symmetrien. Nun haben Forscher eine weitere Ausnahme entdeckt.
Aerodynamik
Ein Zusammenspiel von mehreren physikalischen Effekten macht es möglich, dass die Plastikscheiben lange und weit durch die Luft schweben können.
Die Sonne beleuchtet nur die ihr zugewandte Seite der Erde – doch das allein erklärt nicht, warum es nachts dunkel wird.
Im Interview spricht Sera Markoff über die wissenschaftliche Bedeutung der ersten Aufnahme von einem Schwarzen Loch.
Mit einem Verbund aus Radioteleskopen haben Astronomen ein Bild vom zentralen Schwarzen Loch in der 55 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie Messier 87 aufgenommen.
Am 1. April startet die neue Messkampagne des Gravitationswellenobservatoriums LIGO. Dazu ein Interview mit Karsten Danzmann.
Luftfeuchtigkeit
Der Winter ist nicht nur kalt, sondern auch trocken – zumindest im warmen Zimmer. Der Grund: Die kalte Luft, die von draußen kommt, enthält kaum Wasserdampf.
Weihnachtsstern
Komet, Supernova, Planetenbegegnung: Es gibt viele Erklärungsversuche für den Weihnachtsstern. Bewiesen ist keine davon.
Laserphysik
In der 276. Folge des Podcasts erklären Matthias Rief und Oswald Willi, wofür Arthur Ashkin, Gérard Mourou und Donna Strickland den Nobelpreis erhielten.
Herbstzeit ist Nebelzeit. Damit der Wasserdampf in der Luft zu Tröpfchen kondensiert, muss sich die Luft abkühlen oder die Feuchte zunehmen.
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“.
Klimaanlagen basieren auf dem gleichen Konzept wie Kühlschränke: Ein zirkulierendes Kältemittel verdampft und kondensiert wieder. Dabei wird der Innenraum gekühlt.
In der Nacht vom 27. auf den 28. Juli fand die längste totale Mondfinsternis dieses Jahrhunderts statt. Hier erklären wir, was sich dabei am Himmel abspielt.
Neben der elektromagnetischen Induktion sorgen bei einem Induktionsherd noch weitere physikalische Effekte dafür, dass das Essen schnell warm wird.
Im Zentrum der Galaxis stießen Astronomen auf zwölf stellare Schwarze Löcher – und vermuten, dass sich hier noch Tausende solcher Sternüberreste befinden.
Vögel orientieren sich am Magnetfeld der Erde. Ihr Magnetsinn entsteht im Auge – und beruht auf einem quantenmechanischen Effekt.
Weht der Wind zu stark, klappt der Regenschirm nach oben um. Ursache ist die Strömungsmechanik: Der Wind erzeugt einen Aufwärtssog.
Jahresrückblicke
Auch in diesem Jahr machten Gravitationswellen wieder Schlagzeilen. Außerdem glückte die Quantenkommunikation per Satellit und der weltweit leistungsfähigste Röntgenlaser ging in Betrieb.
Forschung – gefördert vom BMBF
Um einen extrem seltenen Teilchenzerfall aufzuspüren, wollen Wissenschaftler das Experiment GERDA unter dem Gran-Sasso-Massiv in Italien erweitern.
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.
Das Licht eines aktiven Galaxienkerns brauchte mehr als 13 Milliarden Jahre bis zur Erde – damit existierte er bereits 690 Millionen Jahre nach dem Urknall.
Astronomen beobachten erstmals sowohl mithilfe elektromagnetischer Strahlung als auch mithilfe von Gravitationswellen, wie zwei Neutronensterne kollidieren.
Der Physiknobelpreis 2017 wird für die erste direkte Beobachtung von Gravitationswellen verliehen.
Astronomen haben zum zweiten Mal ein doppeltes supermassereiches Schwarzes Loch im Zentrum einer Galaxie nachgewiesen.
Im galaktischen Zentrum befindet sich eine Molekülwolke, die möglicherweise ein Schwarzes Loch mit der zehntausendfachen Sonnenmasse beherbergt.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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