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Technik
Die Wechselwirkungen zwischen Fusionsplasma und den Wänden des Reaktors können sowohl die Wände als auch das Plasma zerstören.
Teilchen
Es ist das schwerste der sechs bekannten Quarks und stellt Forscher vor viele Rätsel: Warum ist die Masse des Top-Quarks so groß? Wie kann sie präzise gemessen werden, und was bedeutet sie für das Standardmodell?
Forschung – gefördert vom BMBF
In einem Verbundprojekt verzehnfachen Forscher den Energiebereich und das Auflösungsvermögen eines Messinstruments für Neutronenstreuexperimente.
Materie
Graphen ist dünn, stabil, elektrisch leitend und fast durchsichtig. Diese Eigenschaften kommen durch die besondere Struktur des Materials zustande und sind für viele Anwendungen nutzbar.
Universum
Gewaltige Gaswolken beginnen irgendwann sich zu drehen, und bilden schließlich Tausende von Sternen. Soweit das grobe Bild – die Details aber bleiben rätselhaft.
Mit dem Radioteleskop LOFAR untersuchen Astronomen den Himmel in einem bislang unerforschten Wellenlängenbereich.
Am Very Large Telescope in Chile nahmen Astronomen kürzlich ein neues Instrument in Betrieb – den bisher leistungsfähigsten optischen Spektrografen.
Am GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt haben Wissenschaftler das neuartige Protonenmikroskop PRIOR entwickelt.
Ein Röntgenmikroskop mit einer Auflösung im Nanometerbereich ist in nur wenigen Jahren am Forschungszentrum DESY in Hamburg entstanden.
Eine Gas- und Staubwolke braucht nicht nur genügend Masse, sondern auch eine bestimmte Dichte, damit sich ein Stern daraus bilden kann.
Der Astrophysiker Stefan Funk über die Kinderstube der Sterne, Katzensprünge im Universum und Supernovaexplosionen.
Die Spintronik hat so wichtige Entdeckungen wie den Riesenmagnetowiderstands-Effekt und das spin-abhängige quantenmechanische Tunneln von Elektronen hervorgebracht.
Die Erdatmosphäre schluckt einen Teil des Lichts, das aus den Weiten des Weltalls zu uns dringt. Mit einer umgebauten Boing 747 lassen sich auch diese Wellenlängen beobachten.
Der extrem intensive Röntgenstrahl von PETRA III garantiert exzellente Experimentiermöglichkeiten.
Um hochfrequente Schwingungen zu messen, nutzen Forscher ein ganz spezielles Lineal – den sogenannten Frequenzkamm.
Leben
Ein lichtempfindlicher Chip, der in die Netzhaut eingebettet wird, könnte erblindeten Menschen das Sehvermögen wiedergeben.
Erde
Wenn sich die Atmosphäre erwärmt, verdunstet mehr Wasser. Aber entstehen dann auch mehr Wolken? Und spenden sie mehr kühlenden Schatten – oder verstärken sie vielleicht die Erwärmung?
Die TU München betreibt in Garching die Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz, kurz FRM II. Sie gilt als modernste und vielfältigste Neutronenquelle der Welt.
1962 gründeten fünf europäischer Länder das European Southern Observatory, um auch den Südhimmel im Blick zu haben. Heute zählt die Europäische Südsternwarte zu den erfolgreichsten Observatorien der Welt.
Mit einem Ringlaser messen Ulrich Schreiber vom Geodätischen Observatorium Wettzell und seine Kollegen die leicht schlingernde Bewegung der Erde. Für unseren Podcast sprach Martina Preiner mit dem Physiker. Hier finden Sie den Beitrag zum Nachlesen.
An das energiereiche Ende des sichtbaren Lichts grenzt die Ultraviolettstrahlung. Sie ist dafür verantwortlich, dass wir in der Sonne braun werden oder T-Shirts im Discolicht leuchten.
Gregor Lämmel von der TU Berlin arbeitet an Computermodellen, die das Verhalten von Fußgängern simulieren. Philipp Hummel sprach für unseren Podcast mit dem Informatiker. Hier finden Sie den Beitrag zum Nachlesen.
Um die Geheimnisse der Stoffe zu enthüllen, müssen große Maschinen und Geräte gebaut werden, die mit den Methoden der Streuung von Licht oder Teilchen arbeiten.
Physik im Spielfilm
Im Jahre 2009 erhält die amerikanische Regierung einen vertraulichen Report, der bestätigt, dass die Erde schon in wenigen Jahren dem Untergang geweiht ist – nämlich zum Ende des Maya-Kalenders am 21.12.2012. Erfahren Sie, was davon Phantasie ist,…
Neutrinoteleskope im Mittelmeer öffnen neue Fenster zur Beobachtung der höchstenergetischen Prozesse im Kosmos, indem sie Neutrinoquellen lokalisieren.
Das Rastertunnelmikroskop eignet sich nur zur Mikroskopie von elektrisch leitfähigen Materialien, wie Metallen und Halbleitern.
Die Nanotechnologie befasst sich mit Details, die nur Millionstel Millimeter groß sind. Rastersondenmikroskope gewähren uns einen Einblick in diese Welt.
Wissenswertes zum European XFEL auf einen Blick: Eigenschaften der Röntgenstrahlung, Standort, Betreiber, Kosten, Ereignisse
FORS ist ein wichtiges Instrument am Very Large Telescope. Es ist Spektrograf, Kamera und Polarimeter in einem und damit in vielen Bereich der Astrophysik einsetzbar.
Das weltweit größte Einzelteleskop verfügt über zwei riesige Sammelspiegel mit jeweils 8,4 Meter Durchmesser, die gleichzeitig auf ferne Himmelskörper ausgerichtet werden.
Unser nächster Stern hat auch gefährliche Seiten, denn er schleudert pausenlos Materie ins All hinaus – auch in Richtung Erde. Wächst dieser Sonnenwind zum Sturm an, kann das ernsthafte Folgen haben.
Mit H.E.S.S. in Namibia lässt sich hochenergetische Gammastrahlung nachweisen. Die Anlage besteht aus vier Teleskopen mit jeweils etwa zwölf Metern Durchmesser.
Die Größe des ELT stellt ganz neue Herausforderungen an die Techiker und Entwickler, um präzise Arbeit zu leisten.
In der Atacama-Wüste Chiles steht eines der besten astronomischen Augen Europas – das VLT. Wenn es Nacht wird in Chile, erwacht der Cerro Paranal zum Leben.
Die Bewahrung des kulturellen Erbes hat in den letzten Jahren einen zunehmenden Stellenwert in Politik und Gesellschaft erfahren – sogar Neutronen helfen dabei.
Spezialisierte automatisch arbeitende Teleskope mittlerer Größe werden immer beliebter – sie sind die ideale Ergänzung zu den völlig überbuchten Großteleskopen.
Im Hamburger Synchrotronstrahlungslabor HASYLAB arbeiten Naturwissenschaftler verschiedener Fachrichtungen sowie Industrieunternehmen an unterschiedlichen Fragestellungen.
Das nächste große Zukunftsprojekt der Teilchenphysik ist der internationale Linearcollider ILC – ein gewaltiger Linearbeschleuniger.
Beim SMART-Mikrospektroskop werden durch die innovative Korrektur von Abbildungsfehlern Auflösungen im Nanometerbereich realisiert.
Kuratorium
Das Kuratorium von Welt der Physik von April 2008 bis März 2010
Das Kuratorium von Welt der Physik von April 2010 bis März 2012
Mit Wirbeln in magnetischen Materialien lassen sich Daten bald vielleicht nicht nur platzsparender, sondern auch deutlich energieeffizienter speichern und verarbeiten.
Die neue Anlage FAIR wird eine nie dagewesene Vielfalt an Experimenten für hocheffiziente und zugleich kostensparende Spitzenforschung ermöglichen
Am Institut Laue-Langevin im französischen Grenoble analysieren Forscher aus aller Welt ihre Proben mithilfe von Neutronen.
Licht aus kontinuierlichen Lasern zeichnet sich durch viele Besonderheiten aus: Es ist einfarbig, verfügt über wohlgeformte Wellenzüge und ist stark gebündelt.
Atome können Licht aussenden – beispielsweise immer dann, wenn sie durch Stöße oder Licht mit zusätzlicher Energie versorgt wurden.
Radiopharmaka kommen bei der Behandlung von entzündeten Gelenkschleimhäuten und der Schilddrüsenüberfunktion zum Einsatz, aber auch bei speziellen Formen von Krebs, zum Beispiel in der Schilddrüse und der Bauchspeicheldrüse.
Noch vor 150 Jahren konnte sich ein Arzt bei der Diagnose eines Herzleidens nur auf seine Erfahrung verlassen. Heute stellt die funktionelle Bildgebung unsere inneren Organe in hochauflösenden Bildern dar.
In jedem deutschen Autotank geht es mittlerweile ein bisschen „bio“ zu: Ottomotoren werden zum Teil mit Ethanol aus Getreide angetrieben, Dieselmotoren dient Biodiesel aus speziell behandeltem Pflanzenöl als Brennstoff.
Möglicherweise kann durch Abbau von Gashydraten an Unterwasserhängen der Küsten Material in die Tiefe rutschen. Solche Rutschungen können auch Flutwellen auslösen.
Die Sonneneinstrahlung in Südeuropa und Nordafrika ist das ganze Jahr über hoch – ein idealer Standort für Solarkraftwerke. Desertec soll die Energie nutzbar machen und ganz Europa mit Strom beliefern.
Das Sonnenlicht ist nutzbar zur Stromerzeugung und zur Warmwasserbereitung – Solarthermie. Eine dritte, besonders erfolgversprechende Variante ist die Stromerzeugung in solarthermischen Kraftwerken.
Die Menge Kohlenstoff, die in Gashydraten existiert, ist enorm groß. Obwohl es noch Unsicherheiten gibt, wird heute allgemein von einer Größenordnung um 10.000 Gigatonnen Kohlenstoff ausgegangen.
Organische Polymer-Solarzellen sind flexibel und effizient und eröffnen damit eine neue Dimension der Anwendungen für Solarzellen auf verschiedenen Materialien.
2007 gelang es einer Forschergruppe des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung und des Stuttgarter Sony Materials Science Center, aus grünem Licht blaues hervorzubringen.
Die Gemeinde Jühnde in Niedersachsen wurde 2005 zum ersten Bioenergiedorf Deutschlands. Mit ihrer Biogasanlage decken die Bürger mittlerweile 70 Prozent ihres Wärmebedarfs.
Welt der Physik sprach mit dem geschäftsführenden Direktor der European XFEL GmbH über Forschung, Politik und Rente.
Damit Bauten den Belastungen von Erdbeben standhalten, haben Ingenieure eine Vielfalt an Methoden entwickelt – maßgeschneidert für jedes einzelne Bauwerk.
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“.
Wie ist die Beschaffenheit der elementarsten Strukturen? Wieviele Dimensionen gibt es? Mit diesen Fragestellungen bschäftigt sich die Stringtheorie.
Seit 2002 umrunden die beiden Satelliten der GRACE-Mission die Erde und vermessen das Schwerefeld unseres Planeten.
Das Kuratorium von Welt der Physik von April 2004 bis März 2006
Das Kuratorium von Welt der Physik von April 2006 bis März 2008
Um den Untergrund zu erforschen, bohren Geowissenschaftler mehrere tausend Meter tiefe Löcher. Die Informationen, die sie dabei gewinnen, kommen zahlreichen Fachgebieten zugute.
Seit Jahrhunderten ist das physikalische Gesetz der Gleichheit von schwerer und träger Masse das Fundament der Physik. Nun wird es einem präzisen Test unterzogen.
Schwerpunkt des Fermi Gamma-ray Space Telescope ist die Suche und Untersuchung von kosmischen Gammastrahlungsquellen, deren Physik weitgehend unbekannt ist.
An der Verarbeitung und wissenschaftlichen Analyse der von Planck gelieferten Daten beteiligt sich eine große Zahl von Wissenschaftlern aus aller Welt.
Im Jahr 1912 stieg der österreichische Physiker Victor Franz Hess siebenmal mit einem Ballon auf, um nachzuweisen, dass eine bisher unerforschte Strahlung aus dem All durch die Atmosphäre dringt.
Mit HIFI an Bord von Herschel können Astronomen anhand charakteristischer Strahlung auf die chemische Zusammensetzung der interstellaren Materie schließen.
In den 2020er Jahren soll das European Extremely Large Telescope oder E-ELT mit seinem 39,3-Meter-Spiegel für Europa ins All blicken. Es verspricht gestochen scharfe Bilder.
Auf der Kanareninsel La Palma läuft seit 2004 das weltweit größte Teleskop für für die Beobachtung kosmischer Gammastrahlung mit dem Namen MAGIC.
Zusammen mit MAGIC I eröffnet das weltweit größte Gammastrahlenteleskop einen noch genaueren Blick in die Weiten des Weltalls.
Hochenergetischer Teilchen treffen unablässig auf die Atmosphäre. Auch wenn diese Strahlung nicht direkt sichtbar ist, kann sie vom Erdboden aus untersucht werden.
MAGIC – das größte Teleskop seiner Art – öffnet gleichsam ein neues Fenster und gibt den Blick frei auf die energiereichsten Prozesse im Universum.
Die Tsunamikatastrophe von 2004 im Indischen Ozean hat die Menschen in der Region aufgeschreckt. Das Warnsystem GITEWS soll innerhalb von wenigen Minuten Warnungen erzeugen.
Wenn Atomkerne zerfallen, entstehen verschiedene Arten von Teilchenstrahlung und elektromagnetischer Strahlung, deren Menge, Energieinhalt und biologische Wirksamkeit von Element zu Element, von Strahlungsart zu Strahlungsart unterschiedlich ist. Was…
Röntgenstrahlung eignet sich als Werkzeug und als Sonde für Nanostrukturen.
Seit einigen Jahren ist bekannt, dass Neutrinos eine Ruhemasse besitzen. Die bisher einzige Möglichkeit der direkten Massenbestimmung ist der neutrinolose Betazerfall.
Mit dem Neutrinoexperiment SNO+ lassen sich die Eigenschaften von Neutrinos studieren. Mehr zur Neutrinophysik und zum Experiment SNO+ im zweiten Teil.
Das Standard-Modell, die rund dreißig Jahre alte Sammlung der Erkenntnisse über die Teilchenwelt galt lange als ungeschlagen. Aber ein Teilchen ist flüchtig.
Atome, Elektronen und andere Quantenteilchen verhalten sich grundlegend anders als wir es aus unserem Alltag kennen. Sie besitzen sowohl Teilchen- als auch Welleneigenschaften.
Wie entstanden die Bestandteile der Materie? Wodurch entsteht die Masse der Teilchen – oder warum sind Protonen und Neutronen schwerer als ihre Bestandteile?
Berufe in der Physik
Über seinen bisherigen Werdegang in Neuseeland berichtet der deutsche Auswanderer Ulrich Speidel.
Harald Lesch forscht und lehrt in der Astrophysik. Außerdem ist er der Wissenschaftler von „Alpha Centauri“, der Wissenschaftssendung im Bayerischen Rundfunk.
Sonja Schuh ist Assistentin am Institut für Astrophysik in Göttingen. Als Astrophysikerin ist sie in Forschung und Lehre tätig.
Hartmut Eigenbrod ist Gruppenleiter am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) in Stuttgart.
Die Prozesse zur Entstehung der Elemente werfen noch immer einige Fragen auf. Zur Beantwortung sind bei FAIR Experimente mit Strahlen radioaktiver Teilchen geplant.
Der vierte Aggregatzustand wird allgemein als Plasma bezeichnet. Plasmen können sehr unterschiedlich beschaffen sein und geben teilweise noch Rätsel auf.
2002 konnten Forscher erstmals nachweisen, dass Elektronneutrinos von der Sonne als andere Neutrinotypen auf der Erde ankommen.
Das Handwerkszeug moderner Kernphysiker ist keine graue Theorie: Quarks und Gluonen haben eine Eigenschaft, die die Forscher „Farbe“ nennen.
Am 7. Februar 2008 wurde das europäische Weltraumlabor Columbus zur Internationalen Raumstation gebracht, in dem Experimente unter Mikrogravitation durchgeführt werden.
Ein Großprojekt wie den European XFEL baut man nicht, ohne die Technologie zuvor auf Herz und Nieren geprüft zu haben.
Seit rund 25 Jahren suchen Physiker nach einem hypothetischen Teilchen – dem Axion. Es könnte ein fundamentales Problem der Elementarteilchenphysik lösen.
Wie man die ganze materielle Welt auf 92 Grundbausteine zurückgeführt hat, ist eines der spannendsten Kapitel in der Geschichte der Wissenschaft.
In einem Laser marschieren die Photonen der elektromagnetischen Strahlung quasi im Gleichschritt. Kann man auch Atome dazu bewegen, im Gleichschritt zu marschieren und so eine Art Laser für Atome bauen?
Wissenschaftler erforschen mit der „Bose-Einstein-Kondensation“ ultrakalte Gaswolken, deren Atome den gleichen „Quantenzustand“ besetzen.
Stellten die bisher bekannten Hochtemperatursupraleiter ein großes Rätsel der Festkörperphysik dar, so wirft eine neue Klasse von eisenhaltigen Supraleitern noch weitere Fragen auf.
Mit ausgeklügelten mathematischen und technischen Methoden gelingt es, immer schärfere Einblicke in Kristallstrukturen zu erhalten.
Gerd Fußmann vom Max-Planckinstitut für Plasmaphysik und der Berliner Humboldt-Universität erzeugt in seinem Labor Plasmabälle, die bei der Erklärung von Kugelblitzen helfen könnten.
Eine der erfolgreichsten Methoden, um einzelne Teilchen zu manipulieren, beruht auf der Kombination von elektromagnetischen Fallen und Laserkühlung.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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