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Universum
Pulsare sind die kompaktesten Körper im Universum. Das macht sie zu idealen Testkörpern für die Allgemeine Relativitätstheorie.
Erde
In dieser Grafik wird dargestellt, was sich im Pazifik durch den Wechsel zwischen El Niño und La Niña verändert. Normalerweise treibt Ostwind warmes Wasser nach Westen, wo es sich sammelt. Dadurch steht die Thermokline – also die „Sprungschicht“…
Podcast
Schwerpunkt: Marcus Brüggen von der Universität Hamburg über das „Low Frequency Array”, mit dem Astronomen den Himmel im Radiobereich erforschen || Nachrichten: Rosetta in Bahn um Kometen eingeschwenkt | Neue Produktionsmethode liefert identische…
Animation der Vorbeben
Seitdem Galileo Galilei das auffällige Ringsystem um Saturn 1610 entdeckte, bietet es Astronomen ein spannendes Forschungsfeld.
Enceladus ist geologisch aktiv: Sogenannte Kryovulkane speien hohe Fontänen aus Wassereispartikeln gen Himmel.
Mit einem Durchmesser von über fünftausend Kilometern ist Titan der größte Saturnmond.
Der Gasriese ist der zweitgrößte Planet im Sonnensystem und zeichnet sich durch seine ausgeprägten Ringe aus.
Saturn besitzt neben Titan und Enceladus noch sechzig weitere Monde.
Technik
Alice kodiert den Bit-Wert des Schlüssels (0 oder 1) in der Polarisation einzelner Photonen. Sie wählt dabei zufällig aus zwei Basen (H/V oder +45/-45 Grad). Jeder Bit-Wert kann somit in einer der beiden Basen kodiert werden, in diesem Beispiel wird…
Bilder- und Videostrecke: MUSE
Leonard Burtscher vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching über supermassereiche Schwarze Löcher in den Zentren von Galaxien und deren turbulentes Umfeld. Der Audiobeitrag war in der 151. Folge des Podcasts von Welt der…
Schwerpunkt: Klaus Helbing von der Bergischen Universität in Wuppertal über das Experiment Icecube, das Neutrinos – fast masselose Elementarteilchen – aus der Milchstraße und anderen Galaxien nachweisen kann || Nachrichten: Masse des Elektrons…
Stephan Dürr vom Max-Planck-Institut für Quantenoptik in Garching über ein Verfahren, mit dem sich Atome einfangen und abkühlen lassen. Der Audiobeitrag war in der 140. Folge des Podcasts von Welt der Physik zu hören, erschienen am 8. August 2013.
Sebastian Nauerth von der LMU München über einen sicheren Informationsaustausch mithilfe quantenmechanischer Effekte. Der Audiobeitrag war in der 138. Folge des Podcasts von Welt der Physik zu hören, erschienen am 11. Juli 2013.
Der Gasriese wird von hellen und dunklen Wolkenbändern umgeben. Was sich darunter verbirgt, versuchen Astronomen herauszufinden.
Bereits 1610 entdeckte Galileo Galilei die ersten vier Jupitermonde – heute kennt man 62. Raumsonden und Laborexperimente helfen dabei, deren Geologie zu verstehen.
Teilchen
Sobald ein massereicher Stern seinen Brennmaterialvorrat verbraucht hat und die Fusionsprozesse in seinem Innern stoppen, wird die nach innen gerichtete Gravitationskraft nicht mehr durch den Strahlungsdruck kompensiert. Infolgedessen bricht der…
Beobachtungen von der Erde aus lieferten diese Werte für Methan in der Marsatmosphäre. Jüngste Messungen vom Rover Curiosity liefern jedoch erheblich niedrigere Grenzwerte für Methan.
Schwerpunkt: Bruno Eckhardt von der Universität Marburg über Erforschung und Design von Mikroorganismen – unter anderem mit Methoden der Physik || Nachrichten: Höhenmessung mit Atomuhren | Durch Kometeneinschläge können Lebensbausteine entstehen |…
Materie
Computersimulationen von Wirbelschleppen sollen helfen, bessere Vorhersagen zu deren Verlauf beim Landeanflug zu treffen.
Einfache, zwei mal vier Meter große Sperrholzplatten, die vor der Landebahn aufgestellt werden, beschleunigen den Zerfall von Wirbelschleppen enorm.
Thomas Gerz vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Oberpfaffenhofen über Luftwirbel, die Flugzeuge hinter sich herziehen und damit ein direktes Starten und Landen nachfolgender Maschinen verhindern. Der Audiobeitrag war in der 136. Folge…
Bruchstücke des am 22. April 2012 über Kalifornien niedergegangenen Sutter's-Mill-Meteoriten.
Dem Engländer Eadweard Muybridge gelang es 1878 erstmals, mit einer Zeitauflösung im Bereich von Hundertstelsekunden das Rennpferd Sallie Gardner im Galopp zu fotografieren. Damit konnte er beweisen, dass ein galoppierendes Pferd tatsächlich zu einem…
Schwingungen des Lichts
Symmetrien
Kristallisation von Kolloiden
Der rund 6300 Lichtjahre entfernte Krebsnebel ging aus einer Sternexplosion hervor, wobei der Vorgängerstern zu einem Neutronenstern kollabierte. Dieser ist auf der Aufnahme als heller Punkt im Zentrum zu erkennen.
160.000 Kugelsternhaufen im Galaxienhaufen Abell 1689
Thomas Pfeifer vom Max-Planck-Institut für Kernphysik erklärt, wie er mit Lichtpulsen, die nicht einmal eine billiardstel Sekunde andauern, Atome und Moleküle untersucht. Der Audiobeitrag war in der 134. Folge des Podcasts von Welt der Physik zu…
Claus Ropers von der Universität Göttingen über einen neuartigen photoelektrischen Effekt, bei dem sich die aus einer Metalloberfläche herausgelösten Elektronen völlig anders verhalten als beim üblichen Photoeffekt. Der Audiobeitrag war in der 133.…
Schwerpunkt: Hans Schäfers von der Hochschule für angewandte Wissenschaften in Hamburg über neue Konzepte für Stromnetze, die auf Schwankungen in Stromerzeugung und -bedarf reagieren und die verfügbare Energie effizient nutzen || Nachrichten:…
Das Internationale Einheitensystem
Die ein Kilogramm schwere Siliziumkugel für das Avogadro-Projekt gehört zu den rundesten menschengemachten Objekten. Übertragen auf die Größe der Erde würden sich die höchsten Berge und tiefsten Täler nur um je 2,4 Meter vom Meeresspiegel…
Klaus von Klitzing vom Max-Planck-Institut für Festkörperforschung in Stuttgart stellt in diesem Beitrag verschiedene Ansätze vor, um die Kilogrammdefinition auf eine sichere Basis zu stellen. Der Audiobeitrag war in der 137. Folge des Podcasts von…
Der leichte, neutronenreiche Kern Lithium-11 ist außergewöhnlich groß. Wissenschaftler führen dies darauf zurück, dass sich in diesem Atomkern ein weit ausgedehnter Halo aus zwei Neutronen um einen Lithium-9-Kern bewegt.
Entgegen den oft gezeigten bildlichen Darstellungen von Atomkernen bestehen diese nicht aus einer statischen dichten Packung von kugelförmigen Nukleonen. Vielmehr sind die Nukleonen bedingt durch die quantenmechanische Unschärfe ständig in Bewegung,…
Diese Darstellung verdeutlicht die beobachtete Asymmetrie in der kosmischen Hintergrundstrahlung. Rechts der eingezeichneten Linie scheint der Himmel etwas wärmer zu sein, links davon etwas kälter. Im rechten, unteren Bereich der Karte zeigt eine…
Das Original des Kometenlanders "Philae" fliegt bereits seit dem 2. März 2004 durchs Weltall und wartet im Schlafmodus auf seine Ankunft am Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko. Die "Philae"-Modelle am Boden hingegen müssen zurzeit einiges aushalten:…
Video: Roboter im Lauf
Schwerpunkt: Alois Loidl von der Universität Augsburg über die elektromagnetische Strahlung, die unsere moderne Technik mit sich bringt || Nachrichten: Bessere 3D-Displays dank geschickter Mikrostrukturen | Röntgenbeobachtungen liefern neue…
Galerie: Die Erfolge des Weltraumteleskops Herschel
Die Forscher des Instituts Agrosphäre in Jülich erkunden, wie sich Pflanzenschutz- oder Düngemittel im Boden verteilen, ob sie zu harmlosen Substanzen abgebaut werden oder ob sie in das Grundwasser gelangen.
Physik hinter den Dingen
In einem Piezokristall geht entlang seiner polaren Achse(n) ein mechanischer Druck immer mit einer elektrischen Spannung einher. Denn eine Kraft auf den Kristall führt zu einer Verschiebung der Ionen, aus denen er besteht. Dabei ändern sich auch…
Aus vielen einzelnen Ultraschallreflexionen, die kurz hintereinander mit dem Schallkopf angeregt und aufgezeichnet werden, setzt die Elektronik auf dem Monitor ein Bild des Körperinneren zusammen.
Die charakteristische Kurve der Ultraschallreflexionen muss zweifach umgewandelt werden, um sie grafisch darstellen zu können. Zuerst werden alle negativen Werte in positive verwandelt. Dann wird eine geglättete Kurve über die Spitzen der…
Unterschiedliche Organe im Körper reflektieren Ultraschallsignale unterschiedlich stark und leicht nacheinander. Wandelt man die gemessenen Schallimpulse in Spannungen um, lässt sich im Detektor eine Signalkurve gewinnen.
Über Organe im Kopf geben Delfine Ultraschallimpulse ab und empfangen sie wieder. Aus den Echos nehmen die Tiere Form und Entfernung von Hindernissen wie dem Meeresboden wahr.
Detektor des CMS-Experiments am Teilchenbeschleuniger LHC des CERN. Die hier gewonnen Daten haben dazu beigetragen, dass die Forscher im Juli 2012 die Entdeckung eines neuen Teilchen verkünden konnten, dessen Eigenschaften bisher mit denen des…
Leben
Tobias Moser von der Universitätsmedizin in Göttingen über neuartige Implantate für das Innenohr, mit denen sich bestimmte Formen des Hörverlusts beheben lassen.
Die Zeichnung links zeigt den zum Rechteck gefalteten DNA-Strang, auf dem im Abstand von 70 Nanometern zwei Reihen der floreszierenden Farbstoffmoleküle angebracht sind. Rechts das Bild eines korrekt eingestelltes superauflösendes Mikroskop, das die…
Spezial: Christian Ospelkaus vom Institut für Quantenoptik an der Universität Hannover und von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt in Braunschweig über die bahnbrechenden Experimente von David Wineland und Serge Haroche, die 2012 den…
Wird eine Straße entlang der gestrichelten Linie gebaut, erhöht sich die Fahrtzeit für die beiteiligten Verkehrsteilnehmer.
Während sich das elektrische Feld zwischen zwei elektrischen Ladungen ungehindert im gesamten Raum ausdehnen kann (linke Abbildung), verhält sich das Farbfeld zwischen zwei Quarks mit entgegengesetzter Farbladung völlig anders: Versucht man die…
Forschung – gefördert vom BMBF
Indem zahlreiche Teleskope zusammengeschaltet sind, kann ALMA bestimmte Himmelsobjekte mit einem bislang unerreichten Auflösungsvermögen aufnehmen, wie etwa diese Gas- und Staubscheibe um den noch jungen Stern HL Tauri.
Der einzige bekannte Protoplanet des Sonnensystems heißt Vesta. Dies ist eine Aufnahme von der Raumsonde „Dawn“. Bruchstücke von Vesta sind in der Vergangenheit auf der Erde eingeschlagen. Die Meteoriten haben Rückschlüsse auf die Herkunft des…
Robotor-Rochen im Praxistest
Schwerpunkt: Jens Wickert vom Geoforschungszentrum in Potsdam über Erdbeobachtung mithilfe von Navigationssatelliten || Nachrichten: Wie die Marsmonde entstanden | Mehr Strom aus Abwärme | Tropfenkatapult für saubere Oberflächen
Schwerpunkt: Hermann Nicolai vom Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik in Potsdam über verschiedene Ansätze für eine Theorie, die Quantenphysik und Allgemeine Relativitätstheorie vereinigt || Nachrichten: Nobelpreis für Physik 2016 | Viele neue…
Proton und Neutron setzen sich aus jeweils drei Quarks zusammen, wobei das Proton aus zwei Up-Quarks (u) und einem Down-Quark (d) und das Neutron aus einem Up-Quark (u) und zwei Down-Quarks (d) besteht.
Laut der Quantenchromodynamik besitzen alle Quarks eine Eigenschaft namens Farbladung, die drei verschiedene Werte annehmen kann. Analog zu den Grundfarben Rot, Grün und Blau lassen sich diese Farbladungen kombinieren: Ein rotes, ein grünes und ein…
Sie bedecken rund siebzig Prozent des Erdballs und reichen an manchen Orten mehr als zehn Kilometer in die Tiefe – die Ozeane.
Schwerpunkt: Alexander Szameit von der Universität Jena über Experimente, in denen Information instantan – also ohne Zeitverzögerung – und ohne Verlust übertragen wird || Nachrichten: Wolkenbildung aus natürlichen Aerosolen | Schwarzes Loch stoppt…
Schwerpunkt: Franz Kärtner vom Forschungszentrum DESY in Hamburg über einen neuen Ansatz für Beschleuniger, in denen sich Teilchen mithilfe von Terahertzstrahlung auf deutlich kürzeren Strecken als bislang auf hohe Energien bringen lassen ||…
Zweites gemessenes Gravitationswellensignal
„Physik vor Ort“ zeigt Veranstaltungsreihen, Workshops, Wettbewerbe bei denen die Physik allgemein verständlich vorgestellt und manchmal zum Mitmachen eingeladen wird.
Laufendes Graphenpapier
Schwerpunkt: Alfred Leitenstorfer von der Universität Konstanz über sogenannte virtuelle Teilchen, die aus dem Nichts entstehen und sofort wieder verschwinden || Nachrichten: Bislang nächstgelegener Gesteinsplanet entdeckt | Sonneneruptionen…
Trockene Wüsten, ergiebige Berg- und Flussregionen - Weltkarte der Grundwasservorkommen: Je dunkler desto ergiebiger sind die Lagerstätten.
Schwerpunkt: Jens Frahm vom Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen über Fortschritte in der Magnetresonanztomografie, durch die sich nun auch Bewegungen von Organen und Gelenken in Echtzeit aufnehmen lassen – von…
Erzeugung von Vulkanblitzen im Labor
Flora und Fauna aus dem Ozean tragen direkt und indirekt zur Wolkenbildung bei: Direkt durch kleine Partikel von toten Pflanzen oder Tieren, die durch Gischt in die Luft getragen werden, und indirekt durch die Produktion von schwefelhalftigen Gasen.
Blick in eine lebende Zelle
Diamant aus der kanadischen Ekati-Mine mit winzigen flüssigen Einschlüssen, die mit bloßem Auge nicht erkennbar sind.
Obwohl die Sonnenoberfläche mit fast 6000 Grad Celsius für irdische Verhältnisse sehr heiß ist, verblasst diese Temperatur im Vergleich zu den Bedingungen im Zentrum der Sonne: Dort herrschen Temperaturen von weit über einer Million Grad Celsius.…
Der Borexino-Detektor weist Neutrinos nach, wenn sie mit dem in ihm enthaltenen Mineralöl zusammenstoßen und dabei Lichtblitze aussenden. Diese Blitze können dann mit über zweitausend Photodetektoren aufgezeichnet werden.
Physik im Spielfilm
Mitte: Planck-Karte des gesamten Himmels im Submillimeterbereich. Das helle Band repräsentiert die staubige Scheibe der Milchstraße. Punkte markieren die Positionen der in den Planck-Daten identifizierten und dann mit Herschel beobachteten jungen…
Schwerpunkt: Joachim Curtius und Andreas Kürten von der Universität Frankfurt über Experimente im Wolkenlabor CLOUD || Nachrichten: Legierung mit besonderer magnetischer Eigenschaft | Nanokristallnetz sorgt für Farbwechsel bei Chamäleons |…
Kern des Schweifsterns Churyumov-Gerasimenko
Die Raumsonde Dawn erforscht die beiden größten Objekte des Asteroidengürtels: Den Protoplaneten Vesta und den Zwergplaneten Ceres.
Seit 2006 ist New Horizons auf dem langen Weg zu Pluto. Mitte des Jahres 2015 soll sie sehr nahe an Pluto und seinem Mond Charon vorbeifliegen und danach den Kuipergürtel untersuchen.
Schwerpunkt: Tilman Spohn vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt über die erste Sonde, die auf einem Kometen landen soll || Nachrichten: Neuartiges Lasersystem zur Produktion von Röntgenstrahlung | Hälfte aller Sterne außerhalb von Galaxien |…
Pluto, einstmals einer der neun Planeten, ist seit 2006 als Zwergplanet klassifiziert.
Schwerpunkt: Thomas Henning vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg über die Beobachtung und Simulation von Molekülwolken, in denen sich Sterne bilden || Nachrichten: Neuartige Röntgenlinse getestet | Stilles Loch emittiert…
Schwerpunkt: Mathias Kläui von der Universität Mainz über mögliche Anwendungen der Spintronik, bei der neben der elektrischen Ladung auch das magnetische Moment der Elektronen genutzt wird || Nachrichten: Größte Marefläche auf dem Mond ist kein…
Wettbewerbe
Video: Auswahl zur Internationalen Physikolympiade 2011 bei DESY
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Schwerpunkt: Ralf Srama vom Institut für Raumfahrtsysteme der Uni Stuttgart über interstellaren Staub. Nachrichten: Quasi-Atome, Hydroxyl in der Atmosphäre, Händigkeit von Molekülen. Veranstaltungshinweise: Bonn und Saarbrücken.
Kuratorium
Das Kuratorium von Welt der Physik von April 2012 bis März 2014
Simulation eines Tropfenaufpralls
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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