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Strömung
Mit zusätzlichen Verwirbelungen reduzierten Wissenschaftler die in Strömungen auftretenden Turbulenzen – das könnte den Energiebedarf für den Transport von Flüssigkeiten senken.
Asteroseismologie
Astroseismologische Messungen zeigen, dass der Kern eines Weißen Zwergsterns größer ist und mehr Sauerstoff enthält als theoretische Modelle vorhersagen.
Magellansche Wolke
In einer nahen Sternentstehungsregion haben Astronomen einen unerwartet hohen Anteil von Sternen mit der 30- bis 300-fachen Sonnenmasse festgestellt.
Technik
Schwebendes Kügelchen rotiert 40 Millionen Mal pro Minute, bevor es von Zentrifugalkräften zerrissen wird.
Jahresrückblicke
Auch in diesem Jahr machten Gravitationswellen wieder Schlagzeilen. Außerdem glückte die Quantenkommunikation per Satellit und der weltweit leistungsfähigste Röntgenlaser ging in Betrieb.
Welt der Physik
Am Ende eines Jahres blicken wir noch einmal auf die physikalischen Highlights der vergangenen zwölf Monate zurück.
Forschung – gefördert vom BMBF
Um einen extrem seltenen Teilchenzerfall aufzuspüren, wollen Wissenschaftler das Experiment GERDA unter dem Gran-Sasso-Massiv in Italien erweitern.
Universum
Radiobeobachtungen von verschmelzenden Neutronensternen lassen vermuten, dass eine Hülle aus ausgeworfener Materie die Energie der Explosion aufnimmt.
Erdatmosphäre
Simulationen und Experimente in einer Wolkenkammer zeigen, wie Aerosolpartikel in der Atmosphäre durch kosmische Strahlung zu Kondensationskeimen anwachsen.
Neue Aufnahmen des im Oktober aufgespürten interstellaren Objekts zeigen, warum sich dieses nicht wie erwartet verhielt.
Gravitationswellen
In der 251. Folge unseres Podcasts erklärt Karsten Danzmann vom Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik in Hannover, warum die Entdeckung von Gravitationswellen schon bald Routine sein wird.
Bionik
Mit einem weichen, flexiblen Kunststoff und einer Kochsalzlösung ahmten Forscher das elektrische Organ von Zitteraalen nach.
Erst nach komplexen Strömungsprozessen formen sich die Schichten aus Espresso und Milch in einem Latte macchiato.
Mikroskop
Ein molekulares Kraftmikroskop eröffnet Forschern einen neuen Blick auf die Dynamik biologischer Zellen.
Materie
Mit einer neuartigen Methode der Kernspinresonanzspektroskopie untersuchen Wissenschaftler die veränderten Eigenschaften von Materialien unter hohem Druck.
Das sogenannte DNA-Origami eignet sich für die Synthese von komplexen Strukturen aus Zehntausenden von künstlichen Erbgutmolekülen.
Galaxien
Das Licht eines aktiven Galaxienkerns brauchte mehr als 13 Milliarden Jahre bis zur Erde – damit existierte er bereits 690 Millionen Jahre nach dem Urknall.
Erdentstehung
Nach der Entstehung des Mondes transportierten große Himmelskörper laut einer neuen Simulation mehr Material auf unseren Planeten als bislang angenommen.
Seismologie
Durch den Nachweis winziger Schwankungen des Schwerefelds der Erde lässt sich die Stärke eines Bebens binnen weniger Minuten genau bestimmen.
Physikalische Größen
In der 250. Folge unseres Podcasts erklärt Claus Kiefer von der Universität Köln, wie sich der Zeitbegriff im Lauf der Zeit wandelte – und warum man heute glaubt, dass Zeit auf der fundamentalen Ebene nicht existiert.
Nachrichten in eigener Sache
Mit dem Spektrometer MINIBALL untersuchen Physiker die Struktur und Dynamik von Atomkernen, die auf der Erde nicht natürlich vorkommen.
Vom Körper reflektierte Mikrowellen bilden die Grundlage, um Vitalfunktionen ohne jeden Körperkontakt zuverlässig aufzuzeichnen.
Ein Material aus symmetrisch angeordneten Würfelelementen wandelt eine geradlinige Bewegung in eine Rotation um.
Erde
Unmittelbar nach Blitzen registrierten Forscher eine Strahlung, die auf den Zerfall instabiler Atomkerne in der Atmosphäre hindeutet.
Aerodynamik
Die haarigen Flugschirme des reifen Löwenzahns zeigen im Windkanal eine verblüffende Aerodynamik.
Anders als von einigen Theorien vermutet, sind zwei erdnahe Pulsare offenbar nicht für den beobachteten Überschuss an kosmischen Positronen verantwortlich.
In der 249. Folge unseres Podcasts erklärt Christian Becker von der Technischen Universität Hamburg, wie unser Stromnetz den Balanceakt zwischen Energiebedarf und Energieproduktion meistert.
Feste Partikel aus Kohlenwasserstoff erklären womöglich, warum die Atmosphäre des Zwergplaneten kälter ist als theoretisch vorhergesagt.
Nach dreijähriger Stagnation steigen die globalen Emissionen von Kohlendioxid im laufenden Jahr 2017 wieder an, da mehr fossile Brennstoffe verfeuert werden.
Ein neues Modell zeigt, wie viele Fußgänger nötig waren, um die Brücke in London in erste Schwingungen zu versetzen.
Lichtstreuung
Experimente zeigen, dass die mittlere Weglänge von Lichtteilchen in klaren und trüben Flüssigkeiten überraschenderweise immer gleich ist.
Eine ungewöhnlich langlebige Supernova könnte Einblicke in die Entwicklung von Sternen mit extrem großen Massen liefern.
Ein neues Experiment belegt: Die auf haftende und gleitende Tropfen wirkenden Kräfte verhalten sich ähnlich wie bei Festkörpern.
Quantenmechanik
In der 248. Folge spricht Robert Moshammer vom Max-Planck-Institut für Kernphysik in Heidelberg über einen quantenmechanischen Effekt, der subatomare Teilchen durch eigentlich unüberwindbare Barrieren „tunneln“ lässt.
Teilchen
Die Fusion von exotischen Teilchen aus schweren Quarks könnte theoretisch bis zu zehnmal mehr Energie liefern als die Fusion von Wasserstoffkernen.
Spezielle Nanokristalle lassen sich zwischen farblosem und fluoreszierendem Zustand hin- und herschalten und taugen damit als Geheimtinte.
In einem deutsch-schwedischen Projekt untersuchen Wissenschaftler, wie sich der Wirkungsgrad einer neuen Klasse von Solarzellen steigern lässt.
Neuartige Polymere können gebrochene Bindungen selbständig heilen und damit die Lebensdauer von Kunststoffen deutlich verlängern.
Mit einer elektronischen Schaltung konnten Wissenschaftler neuronale Aktivität simulieren und so Wahrnehmungsprozesse technisch nachbilden.
Vermeintlich erdähnliche Planeten um Zwergsterne könnten durch Induktion so stark aufgeheizt werden, dass ihr Mantel schmilzt.
Geophysik
In der 247. Folge unseres Podcasts erklärt Christine Thomas von der Universität Münster, wie sich mit seismischen Wellen der innere Aufbau der Erde erforschen lässt.
Reflexion
Pflanzen locken bestäubende Insekten an, indem sie ihre Blüten mithilfe von Lichtreflexionen in blauen Farbtönen schillern lassen.
Ein neu entwickelter Schallschutz aus symmetrisch angeordneten Kunststoffröhren senkt die Lautstärke für einzelne Frequenzbereiche um bis zu 90 Prozent.
Astronomen beobachten erstmals sowohl mithilfe elektromagnetischer Strahlung als auch mithilfe von Gravitationswellen, wie zwei Neutronensterne kollidieren.
Mit einem Verbund aus Radioteleskopen gelingt Astronomen die bislang weiteste exakte Distanzbestimmung zu einem Stern in der Galaxis.
Eine Sternbedeckung liefert überraschende Informationen über einen der größten bisher bekannten Himmelskörper im Kuipergürtel.
Forscher präsentieren ein Kryo-Elektronenmikroskop, das mit relativ langsamen Elektronen eine überraschend hohe Bildauflösung erreicht.
Physiker stellen einen neuen Rekord für die Präzision einer Atomuhr auf, indem sie Strontiumatome in ein dreidimensionales Lichtgitter einsperren.
Preise
Der Physiknobelpreis 2017 wird für die erste direkte Beobachtung von Gravitationswellen verliehen.
Mix aus organischen Substanzen speichert Ladungsträger und sendet über eine Stunde lang grünes Licht aus.
Physiker konnten die Stabilität von Solarzellen aus Perowskit deutlich steigern. Ein Interview mit Michael Grätzel.
Verdampfungsprozesse spielten bei der Planetenentstehung eine wichtige Rolle und wirkten sich auf die chemische Zusammensetzung der inneren Planeten aus.
Wissenschaftler berichten über das enorme Potenzial und die Realisierbarkeit einer bislang ungenutzten Stromquelle – der Verdunstung von Wasser.
Neue Simulationen zeigen den Einfluss von Asteroideneinschlägen auf die Dynamik der Erdkruste vor vier Milliarden Jahren.
Eine im Jahr 1572 beobachtete Sternexplosion wurde offenbar durch den Zusammenstoß zweier Weißer Zwerge ausgelöst.
Besonders energiereiche Partikel der kosmischen Strahlung stammen nicht wie bislang angenommen aus dem Zentrum der Milchstraße – sondern aus fernen Galaxien.
Elektron
Physiker beobachteten mithilfe kurzer Laserpulse eine verblüffende Dynamik von Photoelektronen in Halbleitern.
Durch den Zusatz von Nanoteilchen gelingt Materialforschern der 3D-Druck von Bauteilen aus Aluminiumlegierungen ohne Risse und mit hoher Festigkeit.
Astronomen haben zum zweiten Mal ein doppeltes supermassereiches Schwarzes Loch im Zentrum einer Galaxie nachgewiesen.
Ein neues flexibles Kunststoffmodul leitet effizient Wärme ab und könnte somit in funktioneller Sportkleidung oder als Hitzeschutz für Smartphones eingesetzt werden.
Die Temperatur der Flasche entscheidet, ob Wasser oder Kohlendioxid gefriert und somit ob grauweißer oder blauer Dunst nach dem Korkenknall sichtbar wird.
Kleine Himmelskörper sind laut neuer Simulationen erst später als bislang angenommen in die Region zwischen Mars und Jupiter gewandert.
MICADO – eine leistungsstarke Kamera am Extremely Large Telescope – soll noch nie beobachtete Details des Universums enthüllen.
Neue Experimente zeigen, wie flüssige Zinntropfen auf kalten, glatten Oberflächen abkühlen und haften.
European XFEL
Am 1. September wurde der European XFEL – der weltweit leistungsfähigste Röntgenlaser – offiziell eröffnet.
Quantensimulator
Mit ultrakalten Atomen – gefangen in optischen Gittern – können Physiker komplexe Quantensysteme simulieren.
Mit der Radioteleskopanlage LOFAR haben Astronomen einen Neutronenstern entdeckt, der sich 707 Mal pro Sekunde dreht – Rekord in der Milchstraße.
Im galaktischen Zentrum befindet sich eine Molekülwolke, die möglicherweise ein Schwarzes Loch mit der zehntausendfachen Sonnenmasse beherbergt.
Starker Vulkanismus im Nordatlantik könnte vor 56 Millionen Jahren einen rasanten globalen Temperaturanstieg verursacht haben.
Astronomen haben einen Stern aufgespürt, der im Jahr 1437 als Nova am Himmel aufleuchtete.
1974 wurde die nicht-nukleare Energieforschung in einem Rahmenprogramm „Energieforschung“ zusammengefasst. Das war zugleich der Startschuss für groß angelegte, umfassende Energieforschungsprogramme in Europa.
Die Natur liefert unendlich viel Primärenergie in Form von Sonnenlicht, Winden, Wellenbewegung, Wasserkraft, Erdwärme und in nachwachsender Biomasse – eine Herausforderung an Physik und Technik, diese Energie möglichst effizient und kostengünstig…
Mit dem Very Large Array in den USA haben Astronomen sowohl Stärke als auch Struktur des Magnetfelds in einer weit entfernten Galaxie bestimmt.
Fernwärme gelangt über geschlossene Rohrleitungsnetze in die Gebäude, spezielle Hausübergabestationen führen das abgekühlte Wärmeträgermedium wieder in das Netz zurück.
Eine neue Faser erzeugt beim Dehnen genügend Strom für eine Leuchtdiode oder – eingewoben in einen Stoff – für einen Pulssensor.
LIGO
Gravitationswellensignale liefern Hinweise darauf, wie sich Doppelsysteme aus Schwarzen Löchern bilden.
Welche Aussichten gibt es die Energieerzeugung aus erneuerbaren Quellen in der Zukunft zu steigern? Die Möglichkeiten sind unterschiedlich, das derzeit größte Ausbaupotenzial scheinen in Deutschland Windkraft und Photovoltaik zu besitzen.
Nicht nur Flussläufe und Staubecken lassen sich zur Stromgewinnung nutzen. Auch die Gezeiten, die Meeresbrandung und sogar Schmelzwasser haben Energieingenieure im Visier.
Um aus Rohöl Treibstoffe oder Heizöl zu gewinnen, kommen folgende Verfahren zum Einsatz: Destillation, Konversion oder Cracken, Reinigung (Entschwefelung) und Veredelung.
Wettersimulationen zeigen, dass starke Fallböen in der Nacht kräftige lokale Schneefälle auf dem Roten Planeten auslösen können.
Wie tief im Inneren von Uranus und Neptun Diamanten entstehen, haben Forscher nun im Labor nachgestellt.
Erdöl hatte im Jahr 2015 einen Anteil von rund 33 Prozent am globalen Primärenergieverbrauch und war damit der wichtigste Energieträger.
Unser Stromnetz weist vier Spannungsebenen auf, die mit Wechselstrom betrieben werden und durch Transformatoren miteinander verbunden sind.
Bilderstrecke mit Fakten zum weltweiten Erdölvorkommen
Speicherkraftwerke sind Wasserkraftwerke, welche mit Niederschlagswasser und gegebenenfalls Schmelzwasser gespeist werden.
Bei den Uranressourcen unterscheidet man zwischen relativ günstig gewinnbaren Reserven, Vorkommen mit höheren Gewinnungskosten und Vorkommen, die nicht nachgewiesen, aber sehr wahrscheinlich vorhanden sind.
Die Energie der Sonne ist nahezu immer und überall verfügbar. Seit Jahrtausenden nutzen wir ihre Wärmestrahlung und ihr Licht.
Laufwasserkraftwerke sind Wasserkraftwerke an Bächen und Flüssen mit relativ niedrigen Stauhöhen bis maximal 15 Metern zwischen Wasserspiegel und Turbineneinlauf.
Die Kraft des Wassers wird seit Jahrhunderten von Menschen genutzt, um Mechaniken anzutreiben oder um Strom zu erzeugen. Aber wie effizient ist die Energie des Wassers nutzbar?
Die Speicherung elektrischer Energie erfolgt nicht direkt, sondern im Regelfall auf indirekte Weise. Eine Übersicht über aktuelle Möglichkeiten.
Ein erstaunlich schneller Weißer Zwerg mit ungewöhnlicher Zusammensetzung könnte der Überrest einer bislang rätselhaften Sternexplosion sein.
Physik hinter den Dingen
Aus unseren Steckdosen kommt Wechselstrom, durch Hochspannungsleitungen fließt künftig dagegen wohl vor allem Gleichstrom.
Die Energievorräte an Stein- und Braunkohle übertreffen diejenigen von Öl und Gas um mehr als das Vierfache, weshalb Kohle als Primärenergiequelle noch länger zur Verfügung stehen wird.
Bilderstrecke mit Fakten zu den weltweiten Kohlevorkommen
Rotor, Turm und Getriebe: Diese Schlüsselbauteile bestimmen über die Leistungsfähigkeit einer Windkraftanlage.
Mit dem Experiment NA62 am CERN suchen Wissenschaftler nach Hinweisen auf eine Physik, die von der gängigen Theorie bisher nicht erfasst wird.
Wozu brauchen wir Energie? Im täglichen Leben wird die Energie genutzt, um sehr viele unterschiedliche Dienstleistungen zur Verfügung zu stellen.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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