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Radioastronomie
Im Interview berichtet Dominik Schwarz, wie das Radioteleskop MeerKAT in Südafrika ausgebaut werden soll.
Universum
Welt der Physik sprach mit Harald Krüger vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Göttingen über einen möglichen neuen Planeten.
Galaxienentwicklung
Etliche Zwerggalaxien rund um die 13 Millionen Lichtjahre entfernte Galaxie Centaurus A bewegen sich offenbar in einer Ebene – und damit anders als erwartet.
Dunkle Materie
Im Interview erzählt Arne Wickenbrock, wie sich der Spin von Atomkernen nutzen lässt, um mehr über Dunkle Materie zu erfahren.
Erde
Erwärmt sich das Wasser vor der Küste Perus, dann ist „El Niño“ wieder da. In der Folge gibt es heftige Witterungsschwankungen rings um den Pazifik.
Wirbelstürme
Die Energie und die Zerstörungskraft eines Orkans sind beeindruckend. Doch die Natur ruft noch weitaus kräftigere Windströmungen auf der Erde hervor: die Hurrikane.
Worüber ließe sich besser reden als über das Wetter? Doch selbst die Fachleute, die Meteorologen, wissen noch längst nicht alles über Wind und Wolken.
In Computersimulationen stellen Forscher die Entstehung von Neutronensternen nach und versuchen so, diese extremen Objekte zu verstehen.
Verzerrungen der Raumzeit versprechen neue Erkenntnisse über den Kosmos. Allerdings ist ihre Beschreibung abstrakt und die Beobachtung schwierig.
Lange dachten Forscher, vom Wind aufgepeitschte Meereswellen könnten kaum höher werden als 15 Meter. Doch sie irrten sich. Die sogenannten Freak Waves können sich bis zu 35 Meter hoch auftürmen.
Fusionsforschung
Im Interview berichtet Elisabeth Wolfrum, wie sich Ausbrüche und Schäden durch das Plasma in Fusionsanlagen verhindern lassen.
Lebensfreundliche Umgebungen bieten nur sonnenähnliche Sterne. Ab etwa anderthalb Sonnenmassen ist die Lebensdauer zu kurz für die Entstehung von Leben.
Wissenschaftsjahr
Seit 2000 wird in Deutschland alljährlich ein neues „Jahr der Wissenschaften“ ausgerufen. Öffentlichkeit und Wissenschaft sollen dabei miteinander ins Gespräch kommen.
Teilchen
Wie Forscher erstmals Teilchen beobachtet haben, die nur aus vier Neutronen bestehen, berichtet Thomas Aumann im Interview.
Mit verschiedenen Methoden haben sich Wissenschaftler darangemacht, die Entwicklung des Klimas zu verstehen und für die Zukunft abzuschätzen.
Klimaforschung
Im Interview berichtet Christopher Irrgang, wie physikalische Klimamodelle künftig mit Künstlicher Intelligenz verschmelzen könnten.
Materie
Wissenschaftler haben untersucht, wie sich an Aerosolpartikeln in der Erdatmosphäre kleine Eiskristalle bilden.
Neutronen
Im Interview mit Welt der Physik berichtet Thomas Hellweg, wie sich zukünftig Proben möglichst effizient an der Europäischen Spallationsquelle ESS untersuchen lassen.
IPCC-Bericht
Im Interview mit Welt der Physik berichtet Veronika Eyring über die Fortschritte der Klimaforschung und die Folgen der Treibhausgasemissionen.
Klima
Wie sich mithilfe von Bohrungen im Südpazifik das Klima vor 56 Millionen Jahren analysieren lässt, erklärt Ursula Röhl im Interview.
Erdklima
Im Interview erläutert Christoph Spötl, wie er und seine Kollegen mithilfe von Tropfsteinen ein Rätsel der Klimaforschung untersuchen.
Quantencomputer
In vielen Alltagsgegenständen machen wir uns Quanteneffekte bereits zunutze. Nun versuchen Physiker, diese gezielt zu steuern und so ganz neue Anwendungen zu ermöglichen.
Technik
Um Effekte der Quantenphysik besser zu verstehen, simulieren Forscher verschiedene Quantensysteme mit Atomen in optischen Gittern – und beobachten dabei ein Verhalten der Materie, das unseren Alltagserfahrungen widerspricht.
Himmelsbeobachtung
Das neue Observatorium beobachtet das Weltall im infraroten Licht und ermöglicht mit den Instrumenten an Bord spannende Einblicke – etwa in die ersten Galaxien im Kosmos oder in die Atmosphäre ferner Planeten.
Quantennetzwerke
Wie sich mit einem Quanteninternet verschiedene Quantensysteme miteinander vernetzen lassen, erklärt Josef Schupp im Interview.
Quantencomputer nutzen Quanteneffekte, um bestimmte Probleme effizienter zu lösen. Dabei unterscheiden sie sich grundlegend von herkömmlichen Rechnern.
Mithilfe von Licht und Magnetfeldern lassen sich Atome einfangen und auf ein millionstel Grad über den absoluten Nullpunkt abkühlen.
Quantenmechanik
In vielen Technologien macht man sich bereits die besonderen Eigenschaften von Quantenteilchen zunutze. Doch Physiker wollen noch weitergehen und Quanteneffekte gezielt kontrollieren, um so neue Anwendungen zu ermöglichen.
Zu Beginn des 20. Jahrhunderts entdeckten Physiker die Quantenwelt. Die Gesetze, die in der Welt der Teilchen und Atome gelten, entpuppten sich als grundlegend anders als in der uns bekannten makroskopischen Welt.
Quantensensor
Im Interview mit Welt der Physik spricht Tracy Northup über einen neuen Quantensensor, mit dem sich Lichtteilchen zerstörungsfrei messen lassen.
Spezielle Relativitätstheorie
Wie Forscher das Zwillingspaar aus dem bekannten Gedankenexperiment durch ein einziges Quantenobjekt ersetzen, erklärt Sina Loriani im Interview.
Quantenfeldtheorie
Wie sich am Beispiel der Quantenphysik die Arbeitsweise von Physikern untersuchen lässt, berichtet Robert Harlander im Interview.
Pulsare sind die kompaktesten Körper im Universum. Das macht sie zu idealen Testkörpern für die Allgemeine Relativitätstheorie.
Jahresrückblicke
Auch in diesem Jahr machten Gravitationswellen wieder Schlagzeilen. Außerdem glückte die Quantenkommunikation per Satellit und der weltweit leistungsfähigste Röntgenlaser ging in Betrieb.
Der erste direkte Nachweis von Gravitationswellen, ein überraschender Physiknobelpreis und eine Bruchlandung auf dem Mars – auch 2016 wurde es nicht langweilig.
Über fünfzig Jahre suchten Wissenschaftler nach Gravitationswellen. Am 11. Februar 2016 verkündeten Forscher, dass sie welche entdeckt hatten.
Gewaltige Sternexplosionen setzen binnen Sekunden so viel Energie frei wie alle Sterne im Weltall zusammen im selben Zeitraum. Doch noch gibt es davon nur Simulationen.
Zum Start von LISA Pathfinder erzählt Roland Haas, warum die neuen Weltraumdetektoren fündig werden müssten – und was passiert, wenn nicht.
Bis heute ist unklar, wie die kompakten Objekte genau aussehen. Durch den Nachweis von Gravitationswellen könnten die Theoretiker Ihre Modelle testen.
Physik hinter den Dingen
Geringere Emissionen sollen die Ozonschicht retten, aber es ist unklar, ab wann sich diese genau erholen wird.
Die Ozonschicht schützt uns vor gefährlichen UV-Strahlen. Doch industrielle Abgase lassen sie Jahr für Jahr dünner werden.
Nicht nur die unterste Schicht der Lufthülle – die Troposphäre – ist am Wettergeschehen beteiligt. Auch die Stratosphäre darüber mischt mit. Das passiert vor allem im Winter rings um die Polargebiete.
Wie wird das Wetter morgen? Um diese ewige Frage zu beantworten, nutzt man schon seit Jahrzehnten Computer. Die Software der Wetterprognosemodelle beruht auf den Grundgesetzen der Physik.
In einer Wetterkarte werden der Luftdruck und die Fronten dargestellt und manchmal auch die Temperatur. Wer die Karte richtig lesen will, muss bloß ein paar typische Zeichen kennen.
Ein Gewitter mit Blitz und Donner erschreckt und fasziniert uns zugleich. Wodurch entstehen Gewitterblitze und wie finden sie ihren Weg zur Erde?
Wirkt sich kosmische Strahlung auf die Wolken und somit auf das Klima aus? Noch gibt es nur Indizien. Möglicherweise führt die ionisierende Wirkung der kosmischen Partikel zur Zunahme von Wolken und zur Abkühlung der Luft.
Viele Menschen wollen Kugelblitze gesehen haben – doch bis heute ist nicht geklärt, ob sie tatsächlich existieren. Mit modernster Technik gehen Wissenschaftler dieser Frage nach, wie in diesem Videobeitrag dokumentiert.
Wie verändert sich das Klima der Erde? Das ist nicht die einzige Frage, die Meteorologen und Ozeanographen beschäftigt. Viele Vorgänge in der Atmosphäre und im Meer sind noch nicht detailliert geklärt.
Neutronensterne
Im Interview berichtet Laura Fabbietti, wie sich mit dem ALICE-Experiment instabile Teilchen untersuchen lassen, die für Neutronensterne eine wichtige Rolle spielen könnten.
Radioblitze
Im Interview spricht Laura Spitler über die spannende Geschichte der Schnellen Radioblitze und die Suche nach ihrer Ursache.
Gravitationswellen
Welche kosmischen Ereignisse die fünfzig bisher entdeckten Gravitationswellensignale hervorriefen und welche Überraschungen darunter waren, berichtet Frank Ohme im Interview.
Um Meteoriteneinschläge besser zu verstehen, stellen Forscher diese Ereignisse einfach im Labor nach.
Wer eine Sternschnuppe sieht, darf sich etwas wünschen – sagt der Volksmund. Was aber sind Sternschnuppen?
ALICE
Im Interview erzählt Johanna Stachel, wie sich das Experiment ALICE während der Abschaltpause des Large Hadron Collider verändern wird.
Marine Geophysik
Unter den Meeren schlummern gigantische Süßwasservorkommen. Geophysiker haben sich vor der Küste Maltas auf die Suche danach gemacht.
Exoplaneten
Astronomen setzen maschinelles Lernen ein, um die Atmosphären von Exoplaneten schneller als mit bisherigen Verfahren zu untersuchen.
Planetenentstehung
Im Interview berichtet Sierk van Terwisga, was die Masse von planetenbildenden Scheiben über ihr Alter verrät.
Energiespeicher
Im Interview erklärt Anatoliy Senyshyn von der TU München, wie sich Akkus im Betrieb mit Neutronen- und Röntgenstrahlung untersuchen lassen.
Gehirn
Die Blutgefäße im menschlichen Gehirn können sich verändern – beispielsweise nach einem Schlaganfall. Warum das so ist, erklärt Karen Alim im Interview.
Forschung – gefördert vom BMBF
Im Teilchenbeschleuniger LHC sollen künftig noch mehr Protonen pro Sekunde aufeinanderprallen. Um die hohen Kollisionsraten zu bewältigen, müssen auch die Detektoren – wie etwa ATLAS – aufgerüstet werden.
Die Entdeckung eines unbekannten Teilchens im Juli 2012 treibt nicht nur die Suche nach neuen Theorien voran – sie wirft auch interessante wissenschaftstheoretische und philosophische Fragestellungen auf.
Permafrost
Im Interview erklärt Torsten Sachs, welchen Einfluss der Permafrost auf das Klima unseres Planeten hat.
Erdvermessung
Wie die Satelliten von GRACE Follow-On das Erdschwerefeld vermessen und welche Ziele die Mission verfolgt, erklärt Gerhard Heinzel im Interview.
Wo kommuniziert wird, gibt es auch Lauscher. Quanteneffekte bieten die Möglichkeit, Informationen sicher zu verschlüsseln.
Quantenpunkte bilden die Grundlage revolutionärer neuer Bauelemente der Elektronik, Optoelektronik und Quanteninformationsverarbeitung.
Rainer Blatt von der Universität Innsbruck über die Funktionsweise und den Einsatz von Quantencomputern.
Die Natur ist oft zu komplex, um sie in Computermodellen zu imitieren. Einen Ausweg bieten sogenannte Quantensimulatoren.
Bose-Einstein-Kondensate bestehen aus vielen hunderttausend Atomen. Mit einer solchen Atomwolke kann im Prinzip ein Quantencomputer hergestellt werden.
Den Physik-Nobelpreis 2005 teilen sich drei Forscher – darunter auch der Deutsche Theodor W. Hänsch vom Max-Planck-Institut für Quantenoptik.
Ionenfalle
Für ihre Experimente an einzelnen Quantenteilchen erhielten David Wineland und Serge Haroche den Physik-Nobelpreis 2012.
Als Quantenpunkte bezeichnen Physiker wenige Nanometer große Einschlüsse eines Halbleitermaterials in einem anderen. Damit lassen sich maßgeschneiderte optoelektronische Bausteine erzeugen.
Damit geheime Botschaften auch wirklich geheim bleiben, können Sender und Empfänger ihre Nachricht verschlüsseln – beispielsweise mithilfe der Quantenkryptografie.
Die Quantenmechanik eröffnet neue, faszinierende Perspektiven für die Kommunikation und die Informationsverarbeitung.
Welche Probleme sich mit Quantencomputern künftig womöglich lösen lassen, lässt sich theoretisch untersuchen – mithilfe von Supercomputern.
Materialforschung
Im Interview berichtet Wolfgang Wagermaier, warum Knochen so belastbar und bruchfest sind.
Erdkruste
Im Interview erzählt Max Moorkamp, wie sich mit einer Methode aus der Medizin die Erdkruste viel genauer als bislang untersuchen lässt.
Highlights der Physik
Vom 19. bis zum 24. September 2022 bieten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ein umfangreiches Programm rund um Phänomene der Physik.
Das Wissen über das Allerkleinste konnte harten Tests bisher oft standhalten, aber noch sind zahlreiche Frage offen. Der LHC wird helfen, einige davon zu beantworten.
Welchen Energieverbrauch hat der LHC? Wie schnell sind die Protonen im LHC? Kurz und prägnant finden Sie hier Antworten auf viele Fragen zum LHC.
Von Februar 2013 bis März 2015 reparierten und optimierten Wissenschaftler und Ingenieure den Beschleuniger für die zweite Laufzeit.
Wegen der hohen Strahlenbelastung müssen einzelne Detektorkomponenten am LHC immer wieder ausgetauscht werden. Physiker forschen daran, diese Teile resistenter und damit langlebiger zu machen.
ATLAS und CMS, die beiden großen Experimente am LHC, wurden in der Betriebspause auf höhere Protonenenergien und Kollisionsraten vorbereitet.
Ein technischer Unfall legte den LHC kurz nach dem Start in 2008 lahm: In den Magneten gespeicherte Energie hatte sich schlagartig entladen.
An den Experimenten ALICE, ATLAS, CMS und LHCb gehen Wissenschaftler offenen Fragen der Teilchenphysik nach.
Die Gravitation von Schwarzen Löchern ist derart stark, dass weder Materie noch Licht aus diesen Objekten entkommen kann.
Mit dem Event Horizon Telescope, einem Zusammenschluss von Radioteleskopen in aller Welt, gelang die erste Aufnahme eines supermassereichen Schwarzen Lochs.
Physikalische Größen
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.
Das Bild des äußeren Sonnensystems hat sich in den vergangenen Jahrzehnten mehrmals grundlegend geändert. Geprägt wurde das Bild von immer neuen Enteckungen in der Region jenseits des Planeten Neptun.
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.
Mit den beiden Experimenten CRESST und XENON wollen Forscher bislang hypothetische Teilchen der Dunklen Materie aufspüren.
Im Interview spricht Manfred Lindner über die möglichen Ursachen eines überraschenden Signals in den Messdaten von XENON1T.
Nach gängiger Theorie entstand das Universum vor etwa 14 Milliarden Jahren aus dem Urknall. Doch wie hat es sich bis heute entwickelt und wie sieht die Zukunft aus?
Venus und Erde gleichen sich zwar in Größe, Masse und chemischer Zusammensetzung, doch Oberfläche und Atmosphäre unterscheiden sich stark.
Quantenkommunikation
Im Interview berichten Andreas Tünnermann und Kevin Füchsel, wie sich Quantenschlüssel in Glasfaserkabeln austauschen lassen.
Die Ozonschicht in 15 bis 30 Kilometern Höhe schützt das Leben auf der Erde vor der UV-Strahlung der Sonne. Durch Schadstoffe kommt es zum Ozonabbau.
Heiß oder kalt? Das hängt von der durchschnittlichen Energie ab, mit der sich Teilchen in einem Gas, einer Flüssigkeit oder einem Festkörper bewegen.
Wettervorhersagen sind mit den Jahren immer genauer geworden. Aber mit Gewittern tun sich Meteorologen nach wie vor schwer. Wie entstehen Gewitter und warum bereiten sie Probleme?
Eis kann zahlreiche exotische Formen annehmen – nicht nur in Hochdrucklaboren, sondern auch in Diamanten oder auf Kometen.
Auch hierzulande können Eisbrocken vom Himmel fallen, die so groß wie Golfbälle sind. Für solche Hagelkörner ist ein starker, beständiger Aufwind nötig.
Im Oktober und November geht es los: Die Herbststürme brausen übers Land. Warum aber lebt das stürmische Wetter so plötzlich auf?
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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