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Teilchen
Quantenmechanische Effekte von Atomen spielen bei vielen Phänomenen eine Rolle, etwa bei der Suprafluidität oder bei Einstein-Bose-Kondensaten.
Blick in die etwa zwei Zentimeter kleine Falle für die tiefgekühlten Rubidiumatome zwischen zwei filigranen Spiegeln.
Technik
Winzige Pyramiden in einem Siliziumchip dienen als Reservoir für rechnende Atome
Materie
Weniger ist häufig mehr – insbesondere wenn es um die Erzeugung kleinster Strukturen für High-Tech-Anwendungen geht. Das Verfahren der Atomlagenabscheidung ist ein gutes Beispiel dafür.
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.
Auf der Erde finden sich rund neunzig natürlich vorkommende Elemente, doch Forscher haben das Periodensystem längst um viele künstlich erzeugte Atomkerne erweitert.
Einem internationalen Forscherteam ist es gelungen einen indirekten Blick auf die "Insel der Stabilität" der Kernphysik zu werfen.
Mit einer Ionenfalle haben Forscher die Massenunterschiede von Atomkernen sehr präzise bestimmt - Zerfall eines Gadolinium-Isotops könnte klären, ob das Neutrino sein eigenes Antiteilchen ist
Während Politiker sich streiten, wo nuklearer Restmüll auf Jahrtausende sicher zu lagern wäre, schlagen Bochumer Forscher vor, den radioaktiven Abbau über einen künstlich eingeleiteten Fusionsprozess auf wenige Jahrzehnte zu verkürzen.
An der neuen Anlage von FAIR wollen Atomphysiker die Eigenschaften von Antimaterie und hoch-geladenen Ionen untersuchen.
Für tragbare Versionen der extrem genauen Zeitmesser legen Münchener Physiker eine wichtige Grundlage
Physiker sperren tausende Ytterbiumatome in ein optisches Gitter und erhöhen die Genauigkeit von Atomuhren um ein Vielfaches.
Im Wettlauf um die genaueste Atomuhr setzen sich amerikanische Physiker an die Spitze. Am National Institute of Standards and Technology (NIST) in Boulder erreichten sie mit Strontium-Atomen einen neuen Rekordwert für Atomuhren mit neutralen…
Thomas Udem vom Max-Planck-Institut für Quantenoptik in Garching über die Funktionsweise und den Nutzen von Atomuhren. Der Audiobeitrag war in der 148. Folge des Podcasts von Welt der Physik zu hören, erschienen am 27. November 2013.
Weltweit streben Physiker nach immer genaueren Uhren – ob für die Navigation per Satellit oder die Überprüfung fundamentaler Naturgesetze.
Äquivalenzprinzip
Ein Frequenzvergleich von zwölf Atomuhren bestätigt, dass ihr Takt unabhängig von ihrer Position ist – wie von Albert Einsteins Theorie vorhergesagt.
Erde
Ein genauer Taktschlag von optischen Strontium-Gitteruhren ermöglicht sehr genaue Höhenmessungen.
Wer weiß, wie schwer ein Teilchen ist, weiß auch meistens, woraus es genau besteht. Waagen sind daher wichtige Analyse-Werkzeuge. Amerikanischen Forschern gelang es nun, mit winzigen Nanoröhrchen aus Kohlenstoff einzelne Eisenpartikel auf ein…
0,000 000 000 000 000 001 Sekunden: So unvorstellbar kurz ist eine Attosekunde. Mit solch kurzen Lichtpulsen sollen Vorgänge im Inneren eines Atoms sichtbar werden.
Schwingungen des Lichts
Thomas Pfeifer vom Max-Planck-Institut für Kernphysik nutzt Lichtpulse, die nicht einmal eine billiardstel Sekunde andauern, um Atome und Moleküle zu untersuchen.
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…
Langzeiteffekte von biologisch abbaubaren Polymeren sind zu wenig bekannt und werden unterschätzt
Universum
Magnetisiertes Gestein auf dem Planeten liefert Informationen über die Geschichte seines Magnetfelds.
Forscher kategorisierten über 300 Millionen Tweets - Die Pflege von mehr Bekanntschaften würde zeitliche und geistige Ressourcen übersteigen
Chaos und Ordnung
Auch Wolken können in geordneten Strukturen auftreten – ganz von allein.
Als Lebens-Indikator ist das Sauerstoff-Molekül deshalb mit Vorsicht zu genießen.
Lange dachten die Astronomen, nur Galaxien mit einer zentralen Verdickung besitzen supermassive Schwarze Löcher in ihren Zentren.
Über die Hälfte aller Sterne gehören zu Doppel- oder Mehrfachsystemen. Bislang vermuteten die Astronomen, dass insbesondere bei engen Doppelsternsystemen keine Planeten entstehen könnten. Beobachtungen mit dem Infrarot-Weltraumteleskop Spitzer zeigen…
Nachweis von zwei neptunähnlichen Begleitern in einem alten Sternhaufen zeigt, dass sich dort trotz hoher Sternendichte selbst kleine Planeten bilden konnten.
Kleine, vorübergehende Meereswirbel beeinflussen das Wetter. Neue Erkenntnisse von Forschern der ETH Zürich könnten präzisere Wettervorhersagen ermöglichen.
Leben
Große Vögel schonen auf dem Zug in die Sommer- und Winterquartiere ihre Kräfte, indem sie während des Fluges auf thermischen Strömungen dahinsegeln. Kleine Vögel profitieren sogar noch stärker vom Wechsel zwischen Flügelschlag und Gleitflug.
Physik hinter den Dingen
Ab einer Geschwindigkeit von etwa 21 km/h kippen Fahrräder nicht mehr von allein um. Sie fahren auch ohne Fahrer oder Fahrerin auf zwei Rädern.
Unterseeische Erdrutsche können ebenfalls einen Tsunami verursachen. Die abbrechenden Erdmassen üben einen Sog auf das Wasser darüber aus. Durch die Deformation der Meeresoberfläche bilden sich Wellen.
Gregor Lämmel von der TU Berlin über die Simulation von Fußgängern und anderen Verkehrsteilnehmern.
Yasunori Yamazaki vom japanischen Forschungszentrum RIKEN über das ASACUSA-Antimaterie-Projekt am CERN.
Frank Bertoldi vom Argelander-Institut für Astronomie an der Universität Bonn über die Teleskope APEX und ALMA, mit denen Astronomen den Nachthimmel in Submillimeterwellenlängen erforschen. Der Audiobeitrag war in der 119. Folge des Podcasts von Welt…
Tobias Moser von der Universitätsmedizin in Göttingen über neuartige Implantate für das Innenohr, mit denen sich bestimmte Formen des Hörverlusts beheben lassen.
Christian Pfleiderer von der TU München über magnetische Wirbelstrukturen, sogenannte Skyrmionen, als zukünftige Datenspeicher.
Carsten Denker vom Leibniz-Institut für Astrophysik in Potsdam über eines der leistungsfähigsten Sonnenteleskope der Welt.
Bruno Leibundgut über die Entdeckung der Dunklen Energie. Der Beitrag war in der 22. Folge des Podcasts von Welt der Physik zu hören, veröffentlicht am 13. Mai 2009.
Bruno Leibundgut über die Entdeckung der Dunklen Energie. Der Beitrag war in der 23. Folge des Podcasts von Welt der Physik zu hören, veröffentlicht am 18. Mai 2009.
Pavel Kroupa von der Universität Bonn über die Nicht-Existenz von Dunkler Materie. Der Beitrag war in der 34. Folge des Podcasts von Welt der Physik zu hören, erschienen am 1. Oktober 2009.
Forscher fanden auf Grönland Spuren eines Einschlagkraters, der eine Milliarde Jahre älter ist als der bisherige Rekordhalter.
Forschung – gefördert vom BMBF
Mit IceCube lassen sich nicht nur hochenergetische Neutrinos aus dem Weltall aufspüren, auch über die Elementarteilchen selbst liefert der Detektor wertvolle Erkenntnisse.
Physiker bauen aus dreidimensionalen Strukturen neue Metamaterialien, die Lichtwellen geschickt um Objekte herum lenken können
Noch in den vergangenen fünf Jahren ist auf dem Mars vereinzelt Wasser geflossen. Das zeigen jetzt im Fachblatt "Science" veröffentlichte Aufnahmen der amerikanischen Sonde Mars Global Surveyor.
Preise, Politik und Institutionen
Bundesministerin Annette Schavan präsentiert die Schwerpunkte der deutschen EU-Ratspräsidentschaft in Bildung und Forschung
Deutsche Forscher messen Magnetisierung einzelner Atome
Chemische Synthese
Forschern ist es gelungen, zwei einzelne Atome mithilfe von Laserlicht kontrolliert miteinander reagieren zu lassen.
ALMA und APEX erschließen den Nachthimmel auch in Submillimeterwellenlängen – vom Sonnensystem bis hin zum frühen Universum.
Forscher bestimmen erstmals die Temperatur, die vor vier Milliarden Jahren auf dem Roten Planeten herrschte.
Abnehmende Verdunstung der Landoberfläche trotz Erwärmung der Erdatmosphäre
Mit den beiden Experimenten CRESST und XENON wollen Forscher bislang hypothetische Teilchen der Dunklen Materie aufspüren.
Physiker stellen Komponenten für größten Teilchenspurdetektor fertig
Planetarische Nebel
Verglichen mit anderen planetarischen Nebeln scheint die leuchtende Gashülle um den Stern HuBi 1 wie umgekrempelt – innen und außen verhalten sich genau umgekehrt.
Themenseiten
Gezeigt ist hier ein Ausschnitt aus dem Handel des „DAX-Future“. Er zeigt den Preis (oben) sowie das Handelsvolumen (unten) von Transaktionen am 30. Dezember 2010 über einige Stunden.
Typischer Aufbau eines Radiopharmakons aus Isotop, Linker und Trägersubstanz. Die Zahl 7 bezieht sich auf die Radioaktivität des Isotops. Mit Hilfe der Trägersubstanz „dockt“ das Radiopharmakon an körpereigene Strukturen wie Antigene oder Rezeptoren…
Die Rotorenergie des Windrades wird über ein Getriebe bis zum elektrischen Generator übertragen.
Aufbau der zwölf Meter großen Akrylkugel für das SNO-Neutrinoexperiment in der unterirdischen Kaverne.
Bei der Suche nach einer Erklärung dafür, „was die Welt im Innersten zusammenhält“, wurden nicht nur neue Strukturen der Materie, sondern auch bislang unbekannte Kräfte entdeckt.
Aufbau des Herschel-Satelliten in einer Schnittdarstellung, die einen Blick auf das Innere des Satelliten mit den drei Instrumenten erlaubt. Im runden Gehäuse links vorne ist der Mischerblock von HIFI zu erkennen. Der Generator für das Referenzsignal…
Das einzelne Proton und der einzelne Kohlenstoffkern werden abwechselnd in die Messfalle geschoben. Das jeweils andere Teilchen befindet sich währenddessen in einer der benachbarten Speicherfallen. Der gesamte Aufbau wird von einem gleichförmigen,…
In dieser Illustration sind die Verbindungen zwischen Stromerzeugern, also Kraftwerken, und Stromverbrauchern dargestellt. Die Höchstspannungsebene bekommt ihren Strom durch Großkraftwerke. Große und mittlere Windparks sowie private Anbieter speisen…
Die Grafik zeigt den schematischen Aufbau einer OLED. Zwischen Kathode und Anode liegt eine relativ kleine Spannung an, die dazu führt, dass sich Elektronen und positive Ladungsträger in der Emitterschicht treffen. Beim Aufeinandertreffen der beiden…
Der Aufbau eines Beschleunigungsaufnehmers im Microscope-Experiment besteht aus einem kleinen und einem größeren Hohlzylinder, die ineinander geschoben werden. Die inneren und äußeren Führungselemente halten die Testmassen auf ihren Positionen.
Aufbau eines Quantenpunktspeichers, dessen Bit-Wert über ein 2D-Ladungsträgergas (2DEG) ausgelesen wird. Der Ladungszustand der Quantenpunkte wird mit Hilfe des Gates (Gatters) eingestellt und durch eine Strommessung zwischen Source (Quelle) und…
Schematischer Aufbau eines Röntgenfluoreszenzspektrometers. Winkel und Abstand der Komponenten können je nach Bauform variieren.
Kosteneffizienz ist für die ESRF eine absolute Notwendigkeit, da sie als Dienstleister der Wissenschaft im ständigen Wettbewerb mit anderen Synchrotronquellen in Europa und der ganzen Welt steht.
Funktionsprinzip einer Brennstoffzelle, gezeigt an einer Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzelle. Der Fluss der Elektronen (e-) ist blau dargestellt, der Fluss der Protonen (H+) rot. H 2 steht für die Wasserstoffmoleküle im Brenngas, O 2 für die…
Der Gasriese wird von hellen und dunklen Wolkenbändern umgeben. Was sich darunter verbirgt, versuchen Astronomen herauszufinden.
Schema des GERDA-Experiments in der Halle A der Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS), zehn Kilometer von L'Aquila entfernt. Der Wassertank hat einen Durchmesser von zehn Metern und fasst 590 Kubikmeter hochreines Wasser, der Argontank hat vier…
Der 2008 entdeckte eisenbasierte Hochtemperatursupraleiter LaOFeAs besteht aus sich abwechselnden Schichten von Lanthanoxid und Eisenarsenid. Supraleitung tritt erst auf, wenn Sauerstoffatome gezielt durch Flouratome ersetzt werden.
Am Sonntag startet - ausreichende Wetterbedingungen vorausgesetzt - die amerikanische Raumsonde Dawn. Ihr Ziel: Ceres und Vesta, der größte und der drittgrößte Himmelskörper im Asteroidengürtel zwischen den Planeten Mars und Jupiter.
Graphenschichten müssen nicht perfekt sein, um in Flachbildschirmen und Schaltkreisen eingesetzt werden zu können.
Neues Verfahren liefert Einblicke in den Energietransport in Plastik-Elektronik - Mehr Licht und Strom aus organischen Polymeren möglich
Kein Staubkorn darf bei der Produktion von Bildchips für Digitalkameras und hochempfindlichen Lichtsensoren auf die feinen Halbleiterstrukturen aus kristallinem Silizium gelangen. Extrem saubere Bedingungen in Hochreinprozessen garantieren, dass sich…
Der fünfte Planet des Sterns Kepler-186 ist der bislang erdähnlichste Planet außerhalb unseres Sonnensystems.
Elektrizität
Ein kurzer Kontakt lässt elektrische Ladungen zwischen Metallen wandern und Spannungen entstehen.
Aufnahme der Oberfläche eines magnetischen Datenspeichers mit einem Magnetkraftmikroskop.
Verhalten von Flüssigkeitstropfen auf der neuartigen Struktur
Aufnahme eines Exoplaneten und seines Sterns
Mit dem William-Herschel-Teleskop folgten Forscher der Flugbahn von Oumuamua. Die hellen Streifen im Hintergrund sind Sterne und Galaxien.
Darstellung einer bedampften Oberfläche. Das SMART-Spektromikroskop kann hier die Nanostrukturierung sichtbar machen.
Aufnahmen einer Alkalimetall-Wasser-Reaktion
Aufnahmen eines Plasmonenwirbels
Galaxien
Vor einigen Hundert Millionen Jahren flog eine Zwerggalaxie knapp am Milchstraßensystem vorbei – und hinterließ Spuren.
Im Arktischen Ozean wurden im letzten Jahr hochsprudelnde Blasen aus gasförmigem Methan entdeckt. Auf einer Tagung in Wien stellten die Forscher jetzt Details vor.
Im Unterschied zu konventionellen Flugzeugen verteilen sich Auftrieb und Gewicht eines Nurflüglers gleichmäßiger über die gesamte Jetfläche.
Vier Jugendliche aus Chemnitz haben für ein Schulprojekt über "Aufwindkraftwerke" den Sonderpreis "Naturwissenschaft und Forschung" der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG) erhalten.
Im Querschnitt durch die Aurora Borealis ist der Atrium Moon Pool zu sehen. Diese Öffnung im Rumpf soll dazu dienen, wissenschaftliche Geräte zu Wasser zu lassen - selbst wenn das Meer ringsum von Eis bedeckt ist. Die Bezeichnung „Atrium“ weist…
In der Seitenansicht der Aurora Borealis sind unter anderem sechs Querpropeller eingezeichnet (graue Kreise im Rumpfbereich) – drei vorne und drei hinten. Diese Antriebe, die man „Thruster“ nennt, dienen zur dynamischen Positionierung des…
Die Polargebiete bergen einige der letzten großen Geheimnisse unseres Planeten. Um sie zu klären, wird im Moment ein Forschungsschiff geplant, das sowohl bohren als auch Eis brechen kann.
Durch neue Erkenntnisse sehen Astronomen Braune Zwerge nicht mehr als gescheiterte Sterne, sondern eher als überdimensionierte Planeten.
Aerodynamik
Einzelne Windräder liefern am meisten Strom, wenn der Wind frontal auf den Rotor trifft. Doch für größere Windparks gilt diese einfache Regel nicht mehr.
Regenerative Energien
Ein neues Minikraftwerk erzeugt mithilfe der Wassermoleküle in feuchter Luft hohe elektrische Spannungen – und eignet sich damit als mobile Stromquelle.
Aus eins mach vier – die rötliche Galaxie ist „nur“ drei Milliarden Lichtjahre entfernt und lenkt das Licht des fast genau dahinter stehenden Quasars (zehn Milliarden Lichtjahre entfernt) so ab, dass vier Bilder dieses Objekts zu sehen sind.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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