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So funktioniert der bionische Minibohrer
Universum
Erde
Diese Daten wurden aufgenommen vom Solar Orbiter-Instrument EUI am 30. März 2022. Das koronale Loch zeigt sich als grob halbkreisförmiger, dunkler Bereich am unteren linken Rand der Sonne. Innerhalb des koronalen Lochs ist eine Vielzahl hell…
Forschung – gefördert vom BMBF
An der Neutronenquelle HFR im französischen Grenoble erforschen Wissenschaftler weiche Materie, die in Biologie und Medizin eine wichtige Rolle spielt.
Eiskristalle
In der 253. Folge unseres Podcasts erklärt Martin Schneebeli vom WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung in Davos, wie Schnee entsteht und wie er sich im Lauf der Zeit verändert.
Wissenschaftler erzeugten mit einem kleinen Kügelchen in einer optischen Falle ein von allen Seiten sichtbares, dreidimensionales Bild.
Nachrichten in eigener Sache
Die Website von Welt der Physik sieht jetzt nicht nur anders aus, sie hat auch eine neue Struktur – und einige neue Funktionen.
Physik hinter den Dingen
Vögel orientieren sich am Magnetfeld der Erde. Ihr Magnetsinn entsteht im Auge – und beruht auf einem quantenmechanischen Effekt.
Solarenergie
Ein neuartiges Solarfenster lässt sich zwischen einem durchsichtigen und einem verdunkelten, photovoltaisch aktiven Zustand hin- und herschalten.
Weht der Wind zu stark, klappt der Regenschirm nach oben um. Ursache ist die Strömungsmechanik: Der Wind erzeugt einen Aufwärtssog.
Turbulenz hilft bei der Planetenentstehung, mischt im Zylinder eines Motors Kraftstoff und Luft, erhöht aber auch den Energiebedarf von Pumpen, die Öl durch Pipelines pressen.
Selbstorganisation
Mit elektrischen Feldern lässt sich ein winziger Roboterarm – zusammengesetzt aus Erbgutsträngen – schnell und kontrolliert steuern.
Supernovae
Supernovae können für die großen Mengen an Staub verantwortlich sein, die man bereits in jungen Galaxien findet.
Wissenschaftsjahr
Das Wissenschaftsjahr 2018 widmet sich den Arbeitswelten der Zukunft.
Topologische Isolatoren
Physiker imitieren die besonderen Eigenschaften von topologischen Isolatoren mithilfe von rotierenden Kreiseln – und stoßen dabei auf ein überraschendes Verhalten.
Astrophysik
In der 252. Folge unseres Podcasts spricht Norbert Christlieb von der Universität Heidelberg über Sterne, die nur winzige Mengen an Elementen schwerer als Wasserstoff und Helium aufweisen.
Kurze Ausbrüche von Radiostrahlung aus einer fernen Galaxie stammen möglicherweise von einem Neutronenstern nahe einem großen Schwarzen Loch.
Asteroseismologie
Astroseismologische Messungen zeigen, dass der Kern eines Weißen Zwergsterns größer ist und mehr Sauerstoff enthält als theoretische Modelle vorhersagen.
Strömung
Mit zusätzlichen Verwirbelungen reduzierten Wissenschaftler die in Strömungen auftretenden Turbulenzen – das könnte den Energiebedarf für den Transport von Flüssigkeiten senken.
Magellansche Wolke
In einer nahen Sternentstehungsregion haben Astronomen einen unerwartet hohen Anteil von Sternen mit der 30- bis 300-fachen Sonnenmasse festgestellt.
Schwebendes Kügelchen rotiert 40 Millionen Mal pro Minute, bevor es von Zentrifugalkräften zerrissen wird.
Jahresrückblicke
Auch in diesem Jahr machten Gravitationswellen wieder Schlagzeilen. Außerdem glückte die Quantenkommunikation per Satellit und der weltweit leistungsfähigste Röntgenlaser ging in Betrieb.
Welt der Physik
Am Ende eines Jahres blicken wir noch einmal auf die physikalischen Highlights der vergangenen zwölf Monate zurück.
Um einen extrem seltenen Teilchenzerfall aufzuspüren, wollen Wissenschaftler das Experiment GERDA unter dem Gran-Sasso-Massiv in Italien erweitern.
Radiobeobachtungen von verschmelzenden Neutronensternen lassen vermuten, dass eine Hülle aus ausgeworfener Materie die Energie der Explosion aufnimmt.
Erdatmosphäre
Simulationen und Experimente in einer Wolkenkammer zeigen, wie Aerosolpartikel in der Atmosphäre durch kosmische Strahlung zu Kondensationskeimen anwachsen.
Neue Aufnahmen des im Oktober aufgespürten interstellaren Objekts zeigen, warum sich dieses nicht wie erwartet verhielt.
Gravitationswellen
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.
Bionik
Mit einem weichen, flexiblen Kunststoff und einer Kochsalzlösung ahmten Forscher das elektrische Organ von Zitteraalen nach.
Erst nach komplexen Strömungsprozessen formen sich die Schichten aus Espresso und Milch in einem Latte macchiato.
Mikroskop
Ein molekulares Kraftmikroskop eröffnet Forschern einen neuen Blick auf die Dynamik biologischer Zellen.
Mit einer neuartigen Methode der Kernspinresonanzspektroskopie untersuchen Wissenschaftler die veränderten Eigenschaften von Materialien unter hohem Druck.
Das sogenannte DNA-Origami eignet sich für die Synthese von komplexen Strukturen aus Zehntausenden von künstlichen Erbgutmolekülen.
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.
Erdentstehung
Nach der Entstehung des Mondes transportierten große Himmelskörper laut einer neuen Simulation mehr Material auf unseren Planeten als bislang angenommen.
Seismologie
Durch den Nachweis winziger Schwankungen des Schwerefelds der Erde lässt sich die Stärke eines Bebens binnen weniger Minuten genau bestimmen.
Physikalische Größen
In der 250. Folge unseres Podcasts erklärt Claus Kiefer von der Universität Köln, wie sich der Zeitbegriff im Lauf der Zeit wandelte – und warum man heute glaubt, dass Zeit auf der fundamentalen Ebene nicht existiert.
Mit dem Spektrometer MINIBALL untersuchen Physiker die Struktur und Dynamik von Atomkernen, die auf der Erde nicht natürlich vorkommen.
Vom Körper reflektierte Mikrowellen bilden die Grundlage, um Vitalfunktionen ohne jeden Körperkontakt zuverlässig aufzuzeichnen.
Wettbewerbe
„Die Deutsche Olympiade im Physik-Probleme-Lösen Eifrig Rätselnder Studierender“
Ein Material aus symmetrisch angeordneten Würfelelementen wandelt eine geradlinige Bewegung in eine Rotation um.
Unmittelbar nach Blitzen registrierten Forscher eine Strahlung, die auf den Zerfall instabiler Atomkerne in der Atmosphäre hindeutet.
Aerodynamik
Die haarigen Flugschirme des reifen Löwenzahns zeigen im Windkanal eine verblüffende Aerodynamik.
Anders als von einigen Theorien vermutet, sind zwei erdnahe Pulsare offenbar nicht für den beobachteten Überschuss an kosmischen Positronen verantwortlich.
In der 249. Folge unseres Podcasts erklärt Christian Becker von der Technischen Universität Hamburg, wie unser Stromnetz den Balanceakt zwischen Energiebedarf und Energieproduktion meistert.
Feste Partikel aus Kohlenwasserstoff erklären womöglich, warum die Atmosphäre des Zwergplaneten kälter ist als theoretisch vorhergesagt.
Nach dreijähriger Stagnation steigen die globalen Emissionen von Kohlendioxid im laufenden Jahr 2017 wieder an, da mehr fossile Brennstoffe verfeuert werden.
Ein neues Modell zeigt, wie viele Fußgänger nötig waren, um die Brücke in London in erste Schwingungen zu versetzen.
Lichtstreuung
Experimente zeigen, dass die mittlere Weglänge von Lichtteilchen in klaren und trüben Flüssigkeiten überraschenderweise immer gleich ist.
Eine ungewöhnlich langlebige Supernova könnte Einblicke in die Entwicklung von Sternen mit extrem großen Massen liefern.
Ein neues Experiment belegt: Die auf haftende und gleitende Tropfen wirkenden Kräfte verhalten sich ähnlich wie bei Festkörpern.
Quantenmechanik
In der 248. Folge spricht Robert Moshammer vom Max-Planck-Institut für Kernphysik in Heidelberg über einen quantenmechanischen Effekt, der subatomare Teilchen durch eigentlich unüberwindbare Barrieren „tunneln“ lässt.
Teilchen
Die Fusion von exotischen Teilchen aus schweren Quarks könnte theoretisch bis zu zehnmal mehr Energie liefern als die Fusion von Wasserstoffkernen.
Spezielle Nanokristalle lassen sich zwischen farblosem und fluoreszierendem Zustand hin- und herschalten und taugen damit als Geheimtinte.
In einem deutsch-schwedischen Projekt untersuchen Wissenschaftler, wie sich der Wirkungsgrad einer neuen Klasse von Solarzellen steigern lässt.
Neuartige Polymere können gebrochene Bindungen selbständig heilen und damit die Lebensdauer von Kunststoffen deutlich verlängern.
Mit einer elektronischen Schaltung konnten Wissenschaftler neuronale Aktivität simulieren und so Wahrnehmungsprozesse technisch nachbilden.
Vermeintlich erdähnliche Planeten um Zwergsterne könnten durch Induktion so stark aufgeheizt werden, dass ihr Mantel schmilzt.
Geophysik
In der 247. Folge unseres Podcasts erklärt Christine Thomas von der Universität Münster, wie sich mit seismischen Wellen der innere Aufbau der Erde erforschen lässt.
Reflexion
Pflanzen locken bestäubende Insekten an, indem sie ihre Blüten mithilfe von Lichtreflexionen in blauen Farbtönen schillern lassen.
Ein neu entwickelter Schallschutz aus symmetrisch angeordneten Kunststoffröhren senkt die Lautstärke für einzelne Frequenzbereiche um bis zu 90 Prozent.
Astronomen beobachten erstmals sowohl mithilfe elektromagnetischer Strahlung als auch mithilfe von Gravitationswellen, wie zwei Neutronensterne kollidieren.
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.
Mit einem Verbund aus Radioteleskopen gelingt Astronomen die bislang weiteste exakte Distanzbestimmung zu einem Stern in der Galaxis.
Eine Sternbedeckung liefert überraschende Informationen über einen der größten bisher bekannten Himmelskörper im Kuipergürtel.
Forscher präsentieren ein Kryo-Elektronenmikroskop, das mit relativ langsamen Elektronen eine überraschend hohe Bildauflösung erreicht.
Physiker stellen einen neuen Rekord für die Präzision einer Atomuhr auf, indem sie Strontiumatome in ein dreidimensionales Lichtgitter einsperren.
Podcast
Schwerpunkt: Markus Kissler-Patig von der Europäischen Südsternwarte über Schwarze Löcher, die einige Hundert bis etliche Tausend Sonnenmassen in sich vereinen – und damit die Lücke zwischen stellaren und supermassereichen Schwarzen Löchern füllen ||…
Schwerpunkt: Karlheinz Langanke von der Gesellschaft für Schwerionenforschung in Darmstadt erklärt, wie und wo die verschiedenen chemischen Elemente des Periodensystems entstanden || Nachrichten: Doppeltes Schwarzes Loch beobachtet | Nebel in…
Preise
Der Physiknobelpreis 2017 wird für die erste direkte Beobachtung von Gravitationswellen verliehen.
Mix aus organischen Substanzen speichert Ladungsträger und sendet über eine Stunde lang grünes Licht aus.
Physiker konnten die Stabilität von Solarzellen aus Perowskit deutlich steigern. Ein Interview mit Michael Grätzel.
Verdampfungsprozesse spielten bei der Planetenentstehung eine wichtige Rolle und wirkten sich auf die chemische Zusammensetzung der inneren Planeten aus.
Wissenschaftler berichten über das enorme Potenzial und die Realisierbarkeit einer bislang ungenutzten Stromquelle – der Verdunstung von Wasser.
Neue Simulationen zeigen den Einfluss von Asteroideneinschlägen auf die Dynamik der Erdkruste vor vier Milliarden Jahren.
Eine im Jahr 1572 beobachtete Sternexplosion wurde offenbar durch den Zusammenstoß zweier Weißer Zwerge ausgelöst.
Besonders energiereiche Partikel der kosmischen Strahlung stammen nicht wie bislang angenommen aus dem Zentrum der Milchstraße – sondern aus fernen Galaxien.
Elektron
Physiker beobachteten mithilfe kurzer Laserpulse eine verblüffende Dynamik von Photoelektronen in Halbleitern.
Durch den Zusatz von Nanoteilchen gelingt Materialforschern der 3D-Druck von Bauteilen aus Aluminiumlegierungen ohne Risse und mit hoher Festigkeit.
Astronomen haben zum zweiten Mal ein doppeltes supermassereiches Schwarzes Loch im Zentrum einer Galaxie nachgewiesen.
Ein neues flexibles Kunststoffmodul leitet effizient Wärme ab und könnte somit in funktioneller Sportkleidung oder als Hitzeschutz für Smartphones eingesetzt werden.
Die Temperatur der Flasche entscheidet, ob Wasser oder Kohlendioxid gefriert und somit ob grauweißer oder blauer Dunst nach dem Korkenknall sichtbar wird.
Kleine Himmelskörper sind laut neuer Simulationen erst später als bislang angenommen in die Region zwischen Mars und Jupiter gewandert.
MICADO – eine leistungsstarke Kamera am Extremely Large Telescope – soll noch nie beobachtete Details des Universums enthüllen.
Neue Experimente zeigen, wie flüssige Zinntropfen auf kalten, glatten Oberflächen abkühlen und haften.
European XFEL
Am 1. September wurde der European XFEL – der weltweit leistungsfähigste Röntgenlaser – offiziell eröffnet.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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