Gebiet
Thema
Format
Universum
Neue Messungen belegen, dass Pluto doch größer ist als sein 2005 entdeckter Konkurrent.
Physik hinter den Dingen
Auf offenem Meer folgen die Wellen immer der Windrichtung. An der Küste beobachtet man aber Wellen, die parallel zum Ufer laufen. Warum?
Technik
Karlsruher Forscher bauen ersten Prototyp mit neuem Material-Mix
Erde
Projekte sollen Forschung zur nachhaltigen Entwicklung präsentieren - Anmeldung bis zum 11. November möglich
Die Ozonschicht, die uns vor übermäßiger UV-Strahlung schützt, hat nicht nur über dem Südpol ein Loch. Auch über der Arktis wird sie immer dünner, wie Ballonmessungen zeigen.
Pflanzenschutzmittel tauchen sowohl in Boden und Grundwasser auf als auch in weit entfernten Regionen in Luft, Regen oder Nebel. Jülicher Forscher können ihre Ausbreitung simulieren.
Materie
Der Magnetismus bildet unter anderem die Grundlage von Festplattenspeichern in der Computertechnik und macht Untersuchungen mit Kernspintomografie möglich.
Winzige Kohlenstoff-Strukturen sollen die Verluste an Ladungsträgern verringern helfen.
Teilchen
Die neue Anlage FAIR wird eine nie dagewesene Vielfalt an Experimenten für hocheffiziente und zugleich kostensparende Spitzenforschung ermöglichen
Der vierte Aggregatzustand wird allgemein als Plasma bezeichnet. Plasmen können sehr unterschiedlich beschaffen sein und geben teilweise noch Rätsel auf.
Wie entstanden die Bestandteile der Materie? Wodurch entsteht die Masse der Teilchen – oder warum sind Protonen und Neutronen schwerer als ihre Bestandteile?
Die Prozesse zur Entstehung der Elemente werfen noch immer einige Fragen auf. Zur Beantwortung sind bei FAIR Experimente mit Strahlen radioaktiver Teilchen geplant.
Vielfältiger Nutzen
Seltene Ereignisse
Als Spiegelbild der Materie sollte Antimaterie im Urknall zu gleichen Teilen entstanden sein wie die gewohnte Materie. Doch das Universum scheint nur aus Materie zu bestehen.
Sterne gibt es unzählig im Universum. Sie sind die Elementfabriken im Kosmos. Je nach ihrer Masse kann die Entwicklung und Lebensdauer ganz unterschiedlich sein.
Gewaltige Gaswolken beginnen irgendwann sich zu drehen, und bilden schließlich Tausende von Sternen. Soweit das grobe Bild – die Details aber bleiben rätselhaft.
Galaxien begegnen sich häufig und beeinflussen sich dabei mehr oder weniger stark. Tatsächlich gibt es kaum eine große Galaxie, die nicht noch Spuren von Kollisionen zeigt.
Im sichtbaren Licht wirken Galaxienhaufen wie Ansammlungen von Galaxien. Im Röntgenlicht zeigt sich jedoch, dass die meiste Materie gar nicht in den Galaxien steckt.
Milliarden von Sternen bilden die Galaxien, die sich wiederum zu Galaxienhaufen zusammenschließen. Manchmal kommt es dabei auch zu gigantischen Kollisionen.
Eigentlich sollte die gegenseitige Anziehung der Materie die Ausdehnung des Kosmos langsam abbremsen, doch stattdessen expandiert er scheinbar immer schneller.
Große Höhe und niedrige Temperaturen können die Ausbeute von Solarzellen steigern.
Zwar scheint der Kosmos voll von strahlenden Sternen und leuchtenden Gaswolken zu sein. Doch der Eindruck trügt.
Am Hochfeldmagnetlabor in Grenoble entdeckten Physiker 1980 den Quanten-Hall-Effekt. Fünf Jahre später erhielt Klaus von Klitzing dafür den Nobelpreis für Physik.
Mittels eines Miniaturkegels aus Silber lassen sich aus infrarotem Laserlicht ultrakurze, extrem ultraviolette Pulse erzeugen
Einige Objekte in Sternhaufen sind heißer und leuchtkräftiger als die Theorie erlaubt. Ursache für diese "Blauen Nachzügler" ist offenbar ein naher Begleitstern, von dem Masse abgezogen wurde.
Flüssiges Magma stieg in nur vier Stunden aus großer Tiefe auf.
Welt der Physik
Wer nach seinem Physikstudium in den Wissenschaftsjournalismus einsteigen möchte, kann ein Praktikum in der Redaktion von Welt der Physik machen.
FAQ
Wer steckt hinter Welt der Physik? Kann ich ein Praktikum in der Redaktion machen? Antworten auf diese und weitere Fragen finden Sie hier.
Neue Analysemethode auf der Basis einer Nobelpreis-Entdeckung
Chaos und Ordnung
Wenn für Systeme wie etwa die Atmosphäre langfristige Vorhersagen unmöglich sind, spricht man von chaotischem Verhalten. Unsere Welt ist voller Chaos. Dennoch bildet sich Ordnung oft von selbst.
Für Einsätze in Arktis und Antarktis spezialisiert: Die Basler BT-67, das Polarforschungsflugzeug des Alfred-Wegener-Instituts. Welche Aufgaben hat das im Herbst 2007 in Dienst gestellt Forschungs- und Transportflugzeug?
Eis, wohin das Auge schaut, beißende Kälte und heftige Stürme – die Polargebiete gehören zu den unwirtlichsten Regionen der Erde. Um sie zu erforschen, bedarf es spezieller Hilfsmittel.
Teleskope auf entlegenen Bergen, Forschungssatelliten im Weltraum: Nacht für Nacht, Tag für Tag versuchen Astronomen, die Geheimnisse des Universums zu entdecken.
Die Tsunamikatastrophe von 2004 im Indischen Ozean hat die Menschen in der Region aufgeschreckt. Das Warnsystem GITEWS soll innerhalb von wenigen Minuten Warnungen erzeugen.
Die klassische Astronomie nutzte nur sichtbares Licht von Himmelskörpern. Mittlerweile sind Beobachtungen von vielen Spektralbereichen und kosmischen Teilchen Routine.
Der Befund: Sehr hohe Verschmutzungen verschlechtern die Luftqualität weiträumig und mindern den Niederschlag in dieser Region.
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.
Die größten bekannten Materieansammlungen im All sind Galaxienhaufen. Durch ihre Anziehungskraft lenken sie sogar Licht ab – sie wirken wie eine gigantische Linse.
Bis heute ist unklar, wie die kompakten Objekte genau aussehen. Durch den Nachweis von Gravitationswellen könnten die Theoretiker Ihre Modelle testen.
Im Innern der Erde zirkuliert das Magma in gewaltigen Konvektionszellen. Sie beeinflussen unter anderem auch die Entstehung von Erdbeben. Mit ausgefeilten Methoden versuchen Forscher die Dynamik des Erdballs zu enträtseln.
Aus den Tiefen des Kosmos kommt nicht nur Licht – also elektromagnetische Strahlung – zu uns: Die Erde ist einem ständigen Bombardement von Teilchen ausgesetzt.
Die Strömungen der Ozeane sind für das Klima wesentlich. Eine besondere Rolle kommt dabei der Thermohalinen Zirkulation im Atlantischen Ozean zu. Ihr zukünftiges Schicksal ist unsicher.
Sie bedecken rund siebzig Prozent des Erdballs und reichen an manchen Orten mehr als zehn Kilometer in die Tiefe – die Ozeane.
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?
Der alltägliche Sprachgebrauch von „astronomischen Zahlen“ meint Werte, die mit normalem Verstand nicht fassbar sind. Wie misst man „astronomischen Entfernungen“?
Exoplaneten
Noch ist unser blauer Planet etwas Besonderes. Doch immer mehr Planeten bei anderen Sternen werden entdeckt, die erdähnlich und lebensfreundlich sein könnten.
Wenn im Frühling die Sonne von Tag zu Tag höher steigt, setzt die Wirkung einer positiven Rückkopplung zwischen Meereis und Meerwasser ein. Sie ist einer der Hauptgründe dafür, dass globale Temperaturänderungen in der Arktis am stärksten ausfallen.
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.
Vom Erdkern bis zum äußersten Rand der Atmosphäre, von den Tropen bis zu den Polen – die Physik unseres Planeten entfaltet sich in vielgestaltigen Phänomenen.
Das nächste gigantische Projekt der Teilchenphysik ist derzeit in Planung: der Internationale Linearcollider ILC.
Neun Staaten werden FAIR gemeinsam errichten. Sie haben im Oktober 2010 ein entsprechendes völkerrechtliches Abkommen unterzeichnet.
Viele Aspekte der starken Kraft sind bereits erforscht – aber viele Fragen bleiben: zum Beispiel die nach der Art des Zusammenhalts der Quarks in den Kernbausteinen.
Am GSI Helmholtzzentrum in Darmstadt entsteht eine neue Beschleunigeranlage, die weltweit einzigartige Experimente ermöglichen wird.
Mit FAIR entsteht in Darmstadt ein Zentrum für die Forschung mit Ionen und Antiprotonen, das einzigartige Einblicke in die Struktur der Materie ermöglichen wird.
15 Jahre lang prallten im Teilchenbeschleuniger HERA bei DESY in Hamburg Elektronen und Protonen aufeinander. Im Sommer 2007 endete die Datennahme.
Physik zum Anfassen
In einer „Langen Nacht der Wissenschaften“ öffnen Hochschulen, außeruniversitäre Forschungseinrichtungen und Institute in einer Region oder Stadt ihre Türen.
Viele Universitäten und Forschungseinrichtungen bieten Kolloquien und allgemeinverständliche Vorträge über physikalische Themen an.
Um den extrem selten wechselwirkenden Teilchen auf die Spur zu kommen, braucht man ausgeklügelte Nachweissysteme. Diese befinden sich meist tief unter der Erde.
Wettbewerbe
Der Bundesumweltwettbewerb fordert Jugendliche und junge Erwachsene dazu auf, sich mit mit Umweltproblemen vor ihrer Haustür zu beschäftigen und nach Lösungen zu suchen.
Beim Science Slam stellen Wissenschaftler ihre Forschungsergebnisse nicht im Kollegenkreis, sondern für ein bunt gemischtes Abendpublikum vor.
Von Lehrern für Lehrer: Science on Stage vernetzt engagierte Lehrkräfte. Auf den internationalen Bildungsmessen tauschen Lehrkräfte aus ganz Europa außergewöhnliche Ideen für naturwissenschaftlichen Unterricht aus.
Beim Wettbewerb „Invent a chip“ können Schüler einen Chip entwerfen und ihre Vorschläge anschließend in die Tat umsetzen.
Im Rahmen des Wettbewerbs „SolarMobil Deutschland“ schicken die Teilnehmenden ihre selbstgebauten Solarmodellfahrzeuge ins Rennen.
Der Wettbewerb „freestyle physics“ entstand aus dem Festival „Highlights der Physik“, das 2002 in Duisburg zu Gast war. Mittlerweile findet er alljährlich statt.
Experimentieren, Basteln, Preise Gewinnen: Darum geht es beim bundesweiten Schülerwettbewerb „exciting physics“.
Im Bundesweiten Wettbewerb Physik üben sich Schüler an physikalischen Fragestellungen.
Die internationale JuniorScienceOlympiade (IJSO) vereint Wissen und Fähigkeiten aus Biologie, Chemie und Physik.
Für die Internationale PhysikOlympiade (IPho) kommen Schüler aus der ganzen Welt zusammen. Der Wettbewerb findet jedes Jahr im Juli in einem anderen Teilnehmerland statt.
Die Physiker bei ATLAS setzen auf den größten Teilchendetektor, der je an einem Beschleuniger gebaut wurde.
Die großen Experimente ALICE, ATLAS, CMS und LHCb mit ihren hochhausgroßen Detektoren wurden entwickelt, um offene Fragen der Teilchenphysik zu beantworten.
Der seit 1965 jährlich ausgerichtete Wettbewerb „Jugend Forscht“ wählt in drei Wettbewerbsstufen die besten Nachwuchtalente der Wissenschaft aus.
Beim Netzwerk Teilchenwelt können Jugendliche an Bildungseinrichtungen in ihrer Nähe, in Schülerlaboren oder der eigenen Schule mit echten Daten aus dem CERN arbeiten.
Die „Hands on Particle Physics Masterclasses“ sind internationale Schülerforschungstage der Teilchenphysik für Schüler und Lehrkräfte weltweit.
Verstehen kann nur, wer sich mit dem Thema auseinandersetzt, anfasst und begreift. Diesem Motto folgen die sogenannte Schülerlabore.
Inzwischen gibt es zahlreiche Orte, an denen sich Physik anfassen, ausprobieren und verstehen lässt.
Mit Streuversuchen erforschen Physiker die Materie. Die Wahl geeigneter Teilchen und Energien ist dabei ebenso wichtig wie die des richtigen Detektors.
Es gibt überzeugende Hinweise, dass das Standardmodell der Teilchenphysik eines Tages überholt werden muss. Die Physiker haben bereits Konzepte für die Zukunft parat.
Teilchenphysik
Neutrinos sind neben Photonen die häufigsten Teilchen im Universum und zugleich äußerst unscheinbar und rätselhaft.
Elektroautos könnten Strom aus erneuerbaren Energien speichern, wenn dieser im Netz günstig verfügbar ist. Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie testen das mit dem Projekt „MeRegio Mobil“.
Das Standardmodell der Teilchenphysik beschreibt alle bekannten Elementarteilchen sowie deren Wechselwirkungen. Doch es sind noch einige Fragen offen.
Mit neuen Technologien wollen Wissenschaftler dies zunehmende Mobilität auch in Zukunft möglichst günstig und zugleich klimafreundlich gewährleisten.
„Invar“, das Invariable, Unveränderliche, eine Eisenlegierung mit 36 Prozent Nickel, verändert seine Länge nicht oder doch kaum, wenn die Temperatur schwankt. Andere Legierungen haben ein „Gedächtnis“ …
Ingenieure und Industriedesigner fordern immer mehr von Werkstoffen. Die Materialforschung liefert dabei die Zutaten für die Produkte der Zukunft.
Leben
Ob eine Prothese richtig im Knochen sitzt, wird von den Gesetzen der Biomechanik bestimmt.
Die Natur besitzt mächtige Selbstheilungskräfte, bei manchen Lebewesen können sogar ganze Gliedmaßen nachwachsen. Doch Säugetiere wie der Mensch brauchen auch Hilfsmittel.
Immer wieder haben sich Physik und Biologie in der Vergangenheit getroffen, aber auch wieder voneinander entfernt. Zuletzt kamen sie sich zunehmend näher.
Quantenmechanische Effekte von Atomen spielen bei vielen Phänomenen eine Rolle, etwa bei der Suprafluidität oder bei Einstein-Bose-Kondensaten.
Wie man die Existenz der Atome und Moleküle bewiesen hat, ist eines der spannendsten Kapitel in der Geschichte des menschlichen Geistes.
Erhitzt man Materie immer mehr, so entsteht irgendwann ein Plasma. Dieser vierte Materiezustand ist auch für technische Anwendungen von Interesse.
In Brennstoffzellen lässt sich umweltfreundlich Energie speichern. Physikerinnen und Physiker helfen dabei, die Technologie zu verfeinern.
Elektrischer Strom wird durch Umwandlung aus anderen Energieformen gewonnen und zum Speichern meist wieder umgewandelt.
Für die zivile Nutzung der Kernkraft muss man die enormen Energien, die bei der Kernspaltung freigesetzt werden, sicher kontrollieren. Welt der Physik erklärt die physikalischen Grundlagen und technischen Anforderungen an einen Kernreaktor und gibt…
Wegen immer höherer Wirkungsgrade sind Kohlekraftwerke attraktive Energiequellen. Die Kehrseite: Bei der Verbrennung fossiler Energieträger entstehen große Mengen an klimawirksamem Kohlendioxid. Gibt es einen Kompromiss?
Stauseen, Gezeitenströmungen und Flussläufe sind die effizientesten Möglichkeiten um Strom aus Wasserkraft zu erzeugen.
Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Hubble zeigen: Verschmelzungen von Galaxien sind nicht die Ursache.
Simulationen zeigen, dass aus Flüssigkeiten in elektrischen Feldern auf Knopfdruck feste Kristalle wachsen können.
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.
Neue Theorie erklärt, wie sich supermassive Schwarze Löcher schon im jungen Universum bilden konnten.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
Auf unserer Website nutzen wir ausschließlich technisch notwendige Cookies. Weitere Informationen erhalten Sie in unserer Datenschutzerklärung.
