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Erde
Abschmelzende Schneeschichten führen wegen geringer Wärmeleitung nicht immer zu gefährlichen Schlammlawinen an Vulkanhängen.
Teilchen
Bewegung von zwei Elektronen im Heliumatom lässt sich mit zeitlich genau aufeinander abgestimmten Laserblitzen aufnehmen und steuern.
Forschung – gefördert vom BMBF
Am Very Large Telescope in Chile nahmen Astronomen kürzlich ein neues Instrument in Betrieb – den bisher leistungsfähigsten optischen Spektrografen.
Physik hinter den Dingen
Der Schäumungsprozess in einer Bierflasche
Leben
Mit einem neuen Messaufbau lassen sich sowohl mechanische Eigenschaften als auch zelluläre Kräfte präzise bestimmen.
Materie
Mikroskopische Ladungsverteilung gibt Hinweise darauf, warum einige Supraleiter den Strom schon bei vergleichsweise hohen Temperaturen verlustfrei leiten.
Technik
Dünne und flexible Hall-Sonden könnten künftig in elektronischer Kleidung, in der Robotik oder zur Optimierung von Elektromotoren genutzt werden.
Wer glaubt, allein die Temperatur bestimme die Farben einer Kerzenflamme, der irrt. Tatsächlich spielen auch andere physikalische und chemische Prozesse eine Rolle.
Jahresrückblicke
Staub in der Milchstraße, Staub auf einem Kometenkern und eine Staubscheibe um einen jungen Stern waren die Highlights des Jahres 2014.
Universum
Röntgenbeobachtungen zeigen bislang massereichsten Galaxienhaufen im jungen Kosmos – Standardmodell der Kosmologie in Erklärungsnot?
Verhalten von Getränken bei einem Schlag auf die Flasche
Eine Erschütterung einer frisch geöffneten Bierflasche kann zu einer starken Schaumbildung und einem Überlaufen des Bieres führen. Dahinter stecken kleine implodierende Kohlendioxidblasen, deren Volumen explosionsartig anwächst.
Im Laufe ihrer Existenz nimmt die Rotationsgeschwindigkeit von Sternen ab.
Periodische Helligkeitsschwankungen verraten ein enges Paar Schwarzer Löcher.
Podcast
Schwerpunkt: Stefan Schönert von der Technischen Universität München über die Energieproduktion im Inneren der Sonne || Nachrichten: Genaue Altersbestimmung von Sternen aus der Rotationsgeschwindigkeit | Enge Umkreisung zweier supermassereicher…
Komplexe Körper aus Metallen, Halbleitern und Kunststoffen entstehen aus geschicktem 2D-Nanobauplan.
Eine wenige Millimeter dicke Polymerschicht macht Stahl für Echolote unsichtbar.
Forscher orientieren winzige magnetische Strukturen mit einem Laserstrahl um und verfolgen diesen Prozess mithilfe von Synchrotronlicht.
tephan Lippert von der Technischen Universität Hamburg-Harburg über Schallschutzsysteme für den Bau von Offshore-Windparks. Der Audiobeitrag war in der 108. Folge des Podcasts von Welt der Physik zu hören, erschienen am 3. Mai 2012.
Eine einzelne Lage Graphen zeigt bei Kontakt mit einem Magneten ferromagnetische Eigenschaften.
Das Verhältnis von leichten und schweren Uran-Isotopen erklärt geologische Prozesse der Erdgeschichte.
Mithilfe von Laserpulsen ließ sich messen, wie lange Elektronen brauchen, um einzelne Atomlagen zu durchqueren.
Gewebeaufnahmen eines Expansionsmikroskops
Thermische Gezeiten machen Planeten auf engen Umlaufbahnen lebensfreundlicher.
Forscher vergrößern biologische Proben mithilfe von Polymeren und können so auch winzige Strukturen mit einfachen Lichtmikroskopen beobachten.
Eine Gas- und Staubwolke braucht nicht nur genügend Masse, sondern auch eine bestimmte Dichte, damit sich ein Stern daraus bilden kann.
Mit Teilchenbeschleunigern gehen Wissenschaftler der Frage nach, was die fundamentalen Bausteine der Materie sind und welche grundlegenden Kräfte zwischen diesen wirken.
Bewegliches Spiegelpolygon ermöglicht Aufnahme mehrerer Belichtungsebenen für die räumliche Darstellung – mehr als zwanzig dreidimensionale Bilder pro Sekunde möglich.
Mit kurzen Laserpulsen bearbeitete Metalloberflächen benötigen keine zusätzliche Beschichtung, um Wassertropfen und Staub abperlen zu lassen.
Die langsame Abkühlung der ersten Himmelskörper ging mit einer mehrere Millionen Jahre andauernden Phase magnetischer Aktivität einher.
Schwerpunkt: Bernd Rech vom Helmholtz-Zentrum Berlin über Solarzellen, die Vorteile von anorganischen und organischen Solarzellen verbinden || Nachrichten: Selbstreinigende Metallflächen dank Nanostruktur | Bessere Auflösung durch aufgequollene…
Churyumov-Gerasimenko überrascht die Forscher mit wenig Eis an seiner Oberfläche und einem stark porösen inneren Aufbau.
Highlights der Physik
Unter dem Motto „Lichtspiele“ dreht sich in diesem Jahr alles um Licht und optische Technologien.
Aufnahmen einer Alkalimetall-Wasser-Reaktion
Mit Starkregen ist in Südostasien nun durchschnittlich alle 13 Jahre zu rechnen, begleitet von Dürreperioden in Kalifornien.
Aufnahmen einer Hochgeschwindigkeitskamera zeigen, wie das Alkalimetall unmittelbar nach dem Kontakt mit Wasser sternförmige Zacken ausbildet.
Exoplanet hat Ringe, die zweihundertmal größer sind als die Saturnringe – entstehen dort Monde?
Allein natürliche Schwankungen können geringen Temperaturanstieg seit 1998 erklären – Klimamodelle zeigen keine systematischen Fehler.
Das ALICE-Experiment am LHC-Beschleuniger ist dem Quark-Gluon-Plasma auf der Spur, einem Materiezustand aus der Frühzeit des Universums.
Neue Verfahren können den Weg zur Serienfertigung von kostengünstigen und dennoch effizienten Solarzellen ebnen.
Mit einem Flüssigkristall wurde die optische Polarisation von Lichtwellen zu einfach oder mehrfach verdrillten Möbiusbändern geformt.
Die Struktur des Supernovaüberrests Cassiopeia A liefert Hinweise auf den Verlauf einer solchen Sternexplosion.
Wie ein neues Analyseverfahren zeigt, setzt sich die Gammastrahlung der Milchstraße offenbar aus nur drei fundamentalen Komponenten zusammen.
Wissenschaftsjahr
Die weltumspannende Initiative will auf die Bedeutung von Licht und optischen Technologien für unsere moderne Zivilisation aufmerksam machen.
Eine neue Datenanalyse bestätigt nun: Mit BICEP2 entdeckten Astronomen keine Signale von Gravitationswellen aus einer frühen Phase des Universums.
Nachträgliches Aufheizen beseitigt spröde Einschlüsse, die die Festigkeit von Stahllegierungen bisher verringerten.
Eingeschlossenes Wasser und geschmolzenes Gestein könnten das Hinabgleiten in den Erdmantel wie ein Schmiermittel erleichtern.
Das Weltraumteleskop Planck hat den kosmischen Mikrowellenhindergrund über vier Jahre lang genauestens vermessen. Über die Ergebnisse berichtet Torsten Enßlin vom Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching.
Torsten Enßlin vom Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching über den Ursprung der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung und Messungen des Weltraumteleskops Planck || Nachrichten: Neuer Stahl ist leicht und extrem fest | Gut geschmierte…
Polarisation der kosmischen Hintergrundstrahlung liefert Einblick in die Frühgeschichte des Universums.
Elektronenschwingungen ermöglichen Temperaturmessungen mit einer Ortsauflösung von wenigen Nanometern.
Ein neues Verfahren zeigt, dass sich die Rotation der Galaxis nicht allein mit der sichtbaren Materie erklären lässt.
Strontiumatome geben den Takt für die derzeit genauesten Uhren vor. Physiker konnten nun eine Fehlerquelle für diese Art der Zeitmessung genau bestimmen.
Astronomen spürten zwei Weiße Zwergsterne auf, die voraussichtlich in 700 Millionen Jahren zusammenstoßen und als Supernova explodieren werden.
Mit ultrakurzen und extrem hellen Röntgenblitzen ließ sich die Struktur von Bakterienzellen mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung aufnehmen.
Astronomen beobachten erstmals Entstehung und frühe Entwicklung eines Mehrfachsystems.
Satellitenmessungen aus dem Weltall könnten künftig dabei helfen, kurzfristig vor Starkregen, Hagel und Blitzschlägen zu warnen.
Vor drei Jahren beobachtete Wolken über dem Roten Planeten lassen sich weder durch Staub oder Eiskristalle noch durch Polarlichter erklären.
Die Wechselwirkung zwischen hochfrequenten Ultraschallwellen und Licht in einem winzigen Draht ließe sich für die optische Datenverarbeitung nutzen.
Welchen Energieverbrauch hat der LHC? Wie schnell sind die Protonen im LHC? Kurz und prägnant finden Sie hier Antworten auf viele Fragen zum LHC.
Ein Zwergstern sollte für kleine Unregelmäßigkeiten in der Umlaufzeit eines Doppelsterns verantwortlich sein – doch offenbar existiert er gar nicht.
Astronomen beobachten erstmals Produktion von Lithium bei einer Explosion auf einem Weißen Zwergstern.
Physiker verfolgen verschiedene Ansätze, um Kernfusion als saubere Energiequelle nutzbar zu machen – die physikalischen Voraussetzungen für solche Kaftwerke werden derzeit erforscht.
Schwerpunkt: Markus Roth von der TU Darmstadt erklärt, wie Physiker mithilfe von leistungsstarken Lasern Wasserstoffkerne zu Helium verschmelzen und so eine neue Energiequelle erschließen wollen || Nachrichten: Explosiver Ursprung des Elements…
Forscher bestimmen pH-Werte der vergangenen 120 Jahre im nördlichen Pazifik und stellen einen klaren Versauerungstrend fest.
Geowissenschaftler finden Ursache für besonders schwache Schwingungen im Erdkörper – Mikroseismik erleichtert Vermessung von Erdöllagerstätten.
Bereits 875 Millionen Jahre nach dem Urknall besaß ein Schwarzes Loch zwölf Milliarden Sonnenmassen – mit derzeitigen Modellen nur schwer zu erklären.
Verbunden mit Polymermolekülen lassen sich Flüssigkristalle als Bausteine für kontrolliert verformbare Oberflächen nutzen, die auf Wärme reagieren.
Mit Synchrotronlicht durchleuchten Wissenschaftler verschiedene Testsubstanzen und spüren so neue Wirkstoffe für die Medizin auf.
Die Galaxie A1689-zD1 ist erst wenige Hundert Millionen Jahre alt – doch sie enthält so viel Staub wie ein viele Milliarden Jahre altes Sternsystem.
Ein neues Bildgebungsverfahren erlaubt Einblicke in die mikroskopischen Kräfte zwischen Sandkörnern, Schneeflocken und anderen granularen Materialien.
Hydrogelkugeln als Modell für granulare Materialien
Schwerpunkt: Tobias Hoerth vom Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik in Freiburg berichtet von Laborexperimenten, in denen er und seine Kollegen verschiedene Projektile auf Gesteinsblöcke schießen und so Meteoriteneinschläge nachstellen ||…
Der Stern US 708 verlässt die Galaxis mit einer Geschwindigkeit von 1200 Kilometern pro Sekunde.
Eine neue Beschichtung aus superhydrophober Farbe und Klebemittel bleibt selbstreinigend, auch wenn sie Kratzer aufweist.
Kartierung der Wasserstoffisotope erlaubt Abschätzung der Größe des Ur-Ozeans auf dem Roten Planeten.
Überraschend große Anzahl kleiner Sternsysteme in der Umgebung der Magellanschen Wolken stützt kosmologisches Standardmodell.
Die Tiere passen ein Netz aus Nanokristallen in ihrer Haut aktiv an und reflektieren dadurch nur bestimmte Wellenlängen.
ATLAS und CMS, die beiden großen Experimente am LHC, wurden in der Betriebspause auf höhere Protonenenergien und Kollisionsraten vorbereitet.
Materialforscher analysierten Wechselspiel aus Oberflächenspannung und Verdampfungsgrad einer Wasser-Propylenglykol-Mischung.
Schwarze Löcher lassen sich auch in komplexen astrophysikalischen Situationen allein durch ihre Masse, ihre Rotation und ihre elektrische Ladung charakterisieren.
Von Februar 2013 bis März 2015 reparierten und optimierten Wissenschaftler und Ingenieure den Beschleuniger für die zweite Laufzeit.
Ein technischer Unfall legte den LHC kurz nach dem Start in 2008 lahm: In den Magneten gespeicherte Energie hatte sich schlagartig entladen.
LHC-Experiment
Mit dem Fund des Higgs-Bosons sind nun alle Teilchen im Standardmodell der Teilchenphysik nachgewiesen. Es gilt also, neue Physik zu entdecken.
In drei Artikeln schildern Physiker, welche Arbeiten während der Betriebspause am LHC durchgeführt wurden und welche wissenschaftlichen Erkenntnisse man sich in der zweiten Laufzeit erhofft.
Winzige Lücken in Graphen-Schichten könnten einen besseren Protonentransport in Brennstoffzellen ermöglichen.
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 |…
Hochauflösende Aufnahmen von nur wenigen gebundenen Eisenatomen könnten der Entwicklung leistungsfähigerer Katalysatoren dienen.
Überrest einer Sternexplosion nahe dem galaktischen Zentrum erlaubt Rückschlüsse auf jungen Kosmos.
Mithilfe von Neutrinos können Forscher nahezu in Echtzeit verfolgen, wie die Sonne durch Fusionsprozesse im Inneren ihre Energie gewinnt.
Physik im Spielfilm
1670 leuchtete am Nordhimmel scheinbar ein neuer Stern auf – Radiobeobachtungen liefern nun eine Erklärung für das Phänomen.
Leuchtende Fasern, die sich in Textilien verweben lassen, könnten lichtspendende Vorhänge oder gut sichtbare Sicherheitskleidung ermöglichen.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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