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Gravitationstheorien
Astronomen beobachten eine Galaxie, die nicht ins Bild passt – und alternative Gravitationstheorien infrage stellt.
Forschung – gefördert vom BMBF
Schon bald wollen Astronomen mit dem Instrument CRIRES + am Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte die Atmosphären von extrasolaren Planeten untersuchen.
Sternexplosionen
Astronomen stoßen in Archivdaten des Weltraumteleskops Kepler auf eine ungewöhnlich schnell verlaufende Sternexplosion.
Bionik
Forscher haben die Flügel von Ohrwürmern untersucht und die ausgeklügelte Falttechnik auf ein künstliches Modell übertragen.
Allgemeine Relativitätstheorie
In der 257. Folge unseres Podcasts spricht Christof Wetterich über die historische Entwicklung einer physikalischen Konstante, die Einstein einst in die Gleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie einführte.
Sonnensystem
Eine Isotopenanalyse deutet darauf hin, dass Erde und Mond aus der Kollision zweier etwa gleich großer Protoplaneten hervorgingen.
Durch Vulkanismus könnten auf dem Roten Planeten mehrere unterschiedlich hohe Felsformationen entstanden sein, die an Küstenlinien erinnern.
Ceres
Messungen und Bilder der Raumsonde Dawn deuten auf geologische Prozesse und einen jahreszeitlichen Wasserkreislauf auf dem Zwergplaneten Ceres hin.
Magnetspeicher
Der magnetische Zustand von atomar dünnen Schichten aus Chromiodid lässt sich mit geringen Spannungen kontrollieren und damit zum Speichern von digitalen Daten nutzen.
Erdmantel
Forscher fanden Wassereinschlüsse in Diamanten aus einer Tiefe von bis zu 660 Kilometern und können damit den komplexen Wasserkreislauf der Erde besser verstehen.
Elektrischer Widerstand
In der 256. Folge unseres Podcasts erklärt Uwe Bovensiepen, wieso der elektrische Widerstand in manchen Materialien ab einer bestimmten Temperatur plötzlich abfällt.
Juno
Forscher analysierten die Umlaufbahn der Raumsonde Juno und gewannen so neue Erkenntnisse über den inneren Aufbau des Riesenplaneten.
Graphen
Physiker entdeckten, dass zwei aufeinandergestapelte Schichten aus Graphen den elektrischen Strom bei tiefen Temperaturen verlustfrei leiten können.
Werkstoffe
Aus chemisch behandeltem Balsaholz entsteht ein extrem leichtes Material, das sich reversibel zusammenpressen lässt.
Kosmische Hintergrundstrahlung
Rund 180 Millionen Jahre nach dem Urknall war das Wasserstoffgas im Kosmos offenbar deutlich kälter als vom kosmologischen Standardmodell vorhergesagt.
Im Teilchenbeschleuniger LHC sollen künftig noch mehr Protonen pro Sekunde aufeinanderprallen. Um die hohen Kollisionsraten zu bewältigen, müssen auch die Detektoren – wie etwa ATLAS – aufgerüstet werden.
Neutronensterne
Durch extrem starke Magnetfelder könnten Neutronensterne mehr Materie von einem benachbarten Stern aufnehmen und dadurch heller aufleuchten als theoretisch möglich.
Teilchenphysik
In der 255. Folge unseres Podcasts spricht Hannah Petersen über einen exotischen Materiezustand, der nur unter extremen Bedingungen auftritt – so wie sie etwa Bruchteile von Sekunden nach dem Urknall herrschten.
Neuronale Netze
Ein neu entwickeltes elektronisches Modul – ein Memtransistor – vereint die Eigenschaften eines Transistors mit denen eines Speichermoduls.
Erdmagnetfeld
In den vergangenen 160 Jahren hat sich das Erdmagnetfeld zwar deutlich abgeschwächt. Das Risiko für einen baldigen Polwechsel sei aber gering, so das Fazit einer neuen Studie.
Fluide
Mit einem neuen Verfahren lassen sich Flüssigkeiten schnell und effizient in einer hauchdünnen Folie einschließen.
Quantencomputer
Ein neuartiges Zwei-Qubit-System auf der Basis von Quantenpunkten ließ sich mit relativ geringem Aufwand fertigen, programmieren und auslesen.
Wirbelstürme
Die Energie und die Zerstörungskraft eines Orkans sind beeindruckend. Doch die Natur ruft noch weitaus kräftigere Windströmungen auf der Erde hervor: die Hurrikane.
Zeitmessung
Eine hochgenaue Atomuhr, die in einen Anhänger passt – mit dieser Neuentwicklung können Forscher nun die Erde vermessen.
In der 254. Folge unseres Podcasts erzählt Frank Postberg, wie sich ein zunächst unscheinbarer Eismond um Saturn als einer der interessantesten Himmelskörper im Sonnensystem entpuppte.
Baustoffe
Ein neues Verfahren steigert die Stabilität von Holz um etwa das Zwölffache, wodurch der natürliche Baustoff eine Alternative zu Stahl bietet.
Kristalle
Forscher spalten bestimmte Kristalle und beobachten eine verblüffende Selbstorganisation der Atome auf der Oberfläche.
Galaxienentwicklung
Etliche Zwerggalaxien rund um die 13 Millionen Lichtjahre entfernte Galaxie Centaurus A bewegen sich offenbar in einer Ebene – und damit anders als erwartet.
Forscher ahmten den Aufbau menschlicher Haut nach und verliehen so auch einer harten Oberfläche selbstheilende Eigenschaften.
Universum
Erde
Materie
Technik
So funktioniert der bionische Minibohrer
An der Neutronenquelle HFR im französischen Grenoble erforschen Wissenschaftler weiche Materie, die in Biologie und Medizin eine wichtige Rolle spielt.
Eiskristalle
In der 253. Folge unseres Podcasts erklärt Martin Schneebeli vom WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung in Davos, wie Schnee entsteht und wie er sich im Lauf der Zeit verändert.
Wissenschaftler erzeugten mit einem kleinen Kügelchen in einer optischen Falle ein von allen Seiten sichtbares, dreidimensionales Bild.
Nachrichten in eigener Sache
Die Website von Welt der Physik sieht jetzt nicht nur anders aus, sie hat auch eine neue Struktur – und einige neue Funktionen.
Physik hinter den Dingen
Vögel orientieren sich am Magnetfeld der Erde. Ihr Magnetsinn entsteht im Auge – und beruht auf einem quantenmechanischen Effekt.
Solarenergie
Ein neuartiges Solarfenster lässt sich zwischen einem durchsichtigen und einem verdunkelten, photovoltaisch aktiven Zustand hin- und herschalten.
Weht der Wind zu stark, klappt der Regenschirm nach oben um. Ursache ist die Strömungsmechanik: Der Wind erzeugt einen Aufwärtssog.
Selbstorganisation
Mit elektrischen Feldern lässt sich ein winziger Roboterarm – zusammengesetzt aus Erbgutsträngen – schnell und kontrolliert steuern.
Supernovae
Supernovae können für die großen Mengen an Staub verantwortlich sein, die man bereits in jungen Galaxien findet.
Wissenschaftsjahre
Das Wissenschaftsjahr 2018 widmet sich den Arbeitswelten der Zukunft.
Topologische Isolatoren
Physiker imitieren die besonderen Eigenschaften von topologischen Isolatoren mithilfe von rotierenden Kreiseln – und stoßen dabei auf ein überraschendes Verhalten.
Astrophysik
In der 252. Folge unseres Podcasts spricht Norbert Christlieb von der Universität Heidelberg über Sterne, die nur winzige Mengen an Elementen schwerer als Wasserstoff und Helium aufweisen.
Kurze Ausbrüche von Radiostrahlung aus einer fernen Galaxie stammen möglicherweise von einem Neutronenstern nahe einem großen Schwarzen Loch.
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.
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.
Um einen extrem seltenen Teilchenzerfall aufzuspüren, wollen Wissenschaftler das Experiment GERDA unter dem Gran-Sasso-Massiv in Italien erweitern.
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.
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.
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.
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.
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.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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