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Von 2009 bis 2011 hat das Netzwerk fobinet der Deutschen Physikalischen Gesellschaft die Fortbildung von Lehrkräften im Bereich Physik unterstützt. Das Nachfolgeprogramm fobi-phi setzt diese Förderung nun fort.
Jahresrückblicke
Auch dieses Jahr gingen Physiker kleinen und großen Rätseln unseres Universums auf den Grund – hier blicken wir auf die Highlights eines spannenden Jahres zurück.
Allgemeine Relativitätstheorie
Im Interview berichtet Jutta Kunz, wie sich die Idee von Schwarzen Löchern in der Physik allmählich durchsetzte.
Licht
Im Interview berichtet Johannes Zirkelbach, wie es ihm und seinen Kollegen gelang, den Schatten von winzigen Goldteilchen abzuschwächen.
Kosmologie
Im Interview berichtet Hendrik Hildebrandt, warum die Verteilung der Materie im Universum das Standardmodell der Kosmologie infrage stellen könnte.
Neutronen
Im Interview berichtet Evgeny Epelbaum, wie er und seine Kollegen die Größe des Neutrons neu bestimmt haben.
Biophysik
Im Interview spricht Hans-Günther Döbereiner über Schleimpilze und deren erstaunliche Fähigkeit, auch ohne Gehirn komplexe Probleme zu lösen.
Milchstraße
Im Interview berichtet Dietrich Baade, wieso die Entdeckung des bisher erdnächsten Schwarzen Lochs nur die Spitze des Eisbergs darstellt.
Erdatmosphäre
Im Interview berichtet Joachim Curtius, wie Feinstaub aus Gasen in der Luft entsteht.
Beobachtende Astronomie
Im Interview berichtet Christian Straubmeier, wie das Instrument GRAVITY am Very Large Telescope seit einigen Jahren detailreiche Einblicke ins Weltall ermöglicht.
Physik hinter den Dingen
Er wurde als Jahrhundertkomet angekündigt – doch bislang bleibt der Schweifstern weit hinter den Erwartungen zurück.
Müsste die Bewegung der Himmelskörper nicht ständig durch eine Kraft angetrieben werden, damit sie nicht zum Stillstand kommen?
Wenn sich eine große Molekülwolke unter ihrer eigenen Schwerkraft langsam zusammenzieht, bilden sich daraus schließlich auch Sterne.
Um den schwachen Schein der Milchstraße zu sehen, müssen wir uns an einen dunklen Ort fernab der Stadtbeleuchtung begeben. Was aber ist die Milchstraße?
Am Nachthimmel erscheinen uns die Sterne als winzige Lichtpünktchen. Doch das liegt nur an ihren großen Entfernungen: In Wahrheit sind Sterne riesige Kugeln.
Lithiumionen-Akkus versorgen elektrische Geräte zuverlässig mit Strom. Gefährlich wird es, wenn sich in ihrem Inneren metallisches Lithium bildet.
Himmelsbeobachtung
Es lässt sich gar nicht so einfach beantworten, wie weit der Blick in den Nachthimmel reicht. Letztlich stößt man aber auch im Weltall auf einen Horizont.
In den Ozeanen ist das Wasser salzig – in Seen und Flüssen enthält es meist nur sehr wenig Salz. Die Ursache liegt in Quellen und Senken von Meersalz.
Betrachten wir das Weltall als absolutes Vakuum, dann hat es gar keine Temperatur. Denn in einem absoluten Vakuum ist die Temperatur gar nicht definiert. Oder doch?
Manche Brillen färben sich im Sonnenlicht selbst ein. Das liegt an Molekülen oder Kristallen, die auf UV-Strahlung reagieren.
Astronomen ermittelten Alter und Herkunft von etwa hundert uralten Sternen, um mehr über die frühe Geschichte der Milchstraße zu erfahren.
Internationales Einheitensystem
Wie die Einheiten ab dem 20. Mai 2019 definiert werden und warum sich das Internationale Einheitensystem überhaupt ändert, erklärt Jens Simon im Interview.
Sie soll seidig glänzen und im Mund zart schmelzen – nicht nur die Zutaten sind entscheidend für die perfekte Schokolade, auch die Physik spielt eine wichtige Rolle.
Materie
Graphen besteht aus einer einzigen Lage wabenförmig angeordneter Kohlenstoffatome, ist aber zugfester als Stahl, fast durchsichtig, elektrisch leitend und vielfältig nutzbar.
Technik
Die Brennstoffzelle ist keine neue Technologie. Bereits im Jahr 1839 fand Sir William Grove das Prinzip, in Umkehrung der Elektrolyse aus Wasserstoff und Sauerstoff Strom zu erzeugen.
Coronavirus
Im Interview berichtet Tina Pollmann, wie sich der Einfluss der Corona-Warn-App auf die Pandemie mit Methoden aus der Teilchenphysik untersuchen lässt.
Leben
Viele Strahlungsformen durchdringen jeden Tag den Körper, ohne dass die Gesundheit gefährdet ist. Doch sie können ab einer bestimmten Dosis den Zellen schaden.
Forscher konnten in Proben aus lebendigem Gewebe ein Verhalten von Krebszellen nachweisen, das offenbar entscheidend für die Bildung von Metastasen ist.
Wettbewerbe
Ein Adventskalender der besonderen Art: Täglich werden per Videoclip kleine Experimente und physikalische Rätsel vorgestellt.
Ebbe und Flut kann man überall an den Küsten beobachten, mit Wasserstandsänderungen von wenigen Zentimetern bis einigen Metern. Aber was verursacht das extreme Hochwasser einer Springflut?
Wer in einer Achterbahn fährt, der spürt, wie groß die Kräfte sind, die dabei auf einen wirken. Denn nur sie machen den besonderen Nervenkitzel bei rasanten Abfahrten und Loopings erst möglich.
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.
Ultraschall besteht aus Schallwellen, die für den Menschen nicht hörbar sind. In der Tumorvorsorge und bei anderen Untersuchungen nimmt Ultraschall eine wichtige Rolle ein.
Damit der Mensch abschätzen kann, wo sich die Dinge, die er sieht, genau befinden, verlässt sich sein Gehirn auf Eigenschaften der Perspektive und eigene Erfahrungen.
Für gewöhnlich mindern Beschichtungen auf optischen Linsen unerwünschte Reflexionen. Doch man geht auch neue Wege – und imitiert beispielsweise den Bauplan von Mottenaugen.
Die nussigen Sterne mit der weißen Glasur gehören sicherlich zu den wohlschmeckendsten Klassikern der Weihnachtsbäckerei. Sie werden ohne Mehl hergestellt – und halten trotzdem zusammen.
Explosionen und Implosionen von winzigen Blasen sind dafür verantwortlich, dass die Frühaufsteher in WG oder Familie alle anderen aufwecken.
Mikrowellenherde funktionieren ohne Kontakt zu einer Wärmequelle. Denn hier werden Wassermoleküle durch Mikrowellenstrahlung hin- und hergedreht und erzeugen durch Reibung Wärme.
In Treibhäusern lassen sich selbst im Winter noch Tomaten ziehen. Möglich wird das vor allem durch die Unterdrückung der thermischen Konvektion.
Das Rauschen des Meeres wird von den meisten Menschen als angenehm empfunden. Aber was erzeugt diese Schallwellen?
Öffnet man eine Champagner- oder Sektflasche, stört man ein thermodynamisches Gleichgewicht – mit bekannten Folgen.
Auf offenem Meer folgen die Wellen immer der Windrichtung. An der Küste beobachtet man aber Wellen, die parallel zum Ufer laufen. Warum?
Metall gehört nicht in den Mikrowellenofen, heißt es oft. In der Tat können dünne und spitze Metallgegenstände dort Funken auslösen. Doch es gibt eine Ausnahme.
Künstliche Intelligenz
Im Interview berichtet Gianaurelio Cuniberti, wie er und seine Kollegen einen Chip aus Silizium entwickelten, der lernen kann.
SOFIA
Mit dem Flugzeugobservatoriums SOFIA haben Forscher den Nachthimmel über Europa kartiert und dabei Regionen um schwere Sterne genauer untersucht.
Teilchen
Im Urknall sollten Materie und Antimaterie zu gleichen Teilen entstanden sein. Doch wo ist die Antimaterie geblieben? Gibt es im Universum womöglich ganze Galaxien aus Antimaterie?
Im Interview erklärt Tim Salditt, wie sich menschliche Lungen nach einer COVID-19- Infektion mithilfe von Röntgenstrahlen untersuchen lassen.
Forschung – gefördert vom BMBF
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert zahlreiche Projekte der physikalischen Grundlagenforschung. Wir stellen einige davon vor.
Welt der Physik
Hier finden Sie unsere Netiquette: Hinweise zum Kommentieren und Verhalten auf unseren Social-Media-Kanälen.
Im Interview erzählt Dieter Braun, wie sich der Ursprung des Lebens mit neuen Experimenten zwischen Physik, Chemie und Biologie erforschen lässt.
Universum
Neue Beobachtungsmethoden und moderne Instrumente ermöglichen seit einigen Jahren den Nachweis von Planeten in anderen Sonnensystemen, die Lichtjahre von der Erde entfernt sind.
Akustik
Im Interview berichtet Johann Robertsson, wie sich Objekte in einem Raum in Echtzeit vortäuschen oder verbergen lassen.
Auf Fotos und Gemälden sind Sterne zwar oft von strahlenförmigen Zacken umgeben. Das entspricht aber nicht der Realität. Verantwortlich sind verschiedene optische Effekte.
Das Coronavirus wurde weiter erforscht, die Ursachen und Folgen des Klimawandels analysiert und möglicherweise eine Abweichung vom Standardmodell der Teilchenphysik beobachtet – hier blicken wir auf diese und weitere Highlights eines ereignisreichen…
Elementarteilchen
Im Interview mit Welt der Physik spricht Dominik Stöckinger über Experimente mit Myonen und was sie für die Teilchenphysik bedeuten könnten.
Seit Jahrzehnten gibt es Computermäuse als Eingabegeräte. Und mittlerweile funktionieren sie optisch. Ihre Bewegung berechnet die Maus aus Digitalbildern der Unterlage.
Seit Jahrzehnten gibt es Computermäuse als Eingabegeräte. Besondere Präzision erreichen Lasermäuse – gerade weil fast alle Schreibtische nicht ganz präzise glatt sind.
Eine dünne Wasserlage zwischen Eis und Kufe ist dafür verantwortlich, dass man auf Schlittschuhe so leicht dahingleiten kann. Aber wie entsteht diese Wasserlage?
Die Sonne beleuchtet nur die ihr zugewandte Seite der Erde – doch das allein erklärt nicht, warum es nachts dunkel wird.
Auf die Nachfolger der herkömmlichen DVDs passt sechsmal so viel Information – ausreichend für Monumentalfilme. Der Trick: Die neuen DVDs arbeiten mit kurzwelligem blauem Laserlicht.
Wenn man den Fuß in den feuchten Sand stellt, hellt sich der Sand in einem Bereich rund um den Fuß auf. Das ist ein Zeichen, dass der Sand trockener wird.
Viele Formen, doch eines haben die Eisberge meistens gemein: Die Kolosse sind strahlend weiß. Manchmal aber werden blaue Eisberge beobachtet, und es gibt sogar grüne Exemplare.
Lawinen sind eine der bedeutendsten Naturgefahren in den schneebedeckten Gebirgen der Welt – so auch im dicht besiedelten Alpenraum.
Ob nun auf einer CD-ROM Musik, Videos oder Computerprogramme gespeichert sind – ein Laserstrahl entlockt den bunt schillernden Scheiben ihre Daten; das Phänomen der Interferenz hilft dabei.
Nicht nur Ärzte, Archäologen oder Computerhersteller greifen häufig auf Methoden zurück, die unmittelbar auf den Erkenntnissen der Hadronen- und Kernphysik beruhen.
Tumortherapie
Im Interview erklärt Katia Parodi, wie sich geladene Teilchen in der Krebstherapie einsetzen lassen.
Kernphysik
Mit neuen theoretischen Methoden haben Physiker die Eigenschaften von 700 Atomkernen vorhergesagt und untersucht, welche Kerne existieren können.
Verschmelzende Schwarze Löcher durch Gravitationswellen beobachtet – Welt der Physik sprach mit den beteiligten Forschern Bruce Allen und Harald Lück darüber, wie die Entdeckung abgelaufen ist.
Mit GRAVITY wollen Astronomen die Bewegungen von Himmelskörpern hochpräzise vermessen.
Ein genauer Blick auf unser Wärmeempfinden zeigt, dass sich unsere Haut keineswegs als Thermometer eignet.
Strömt Materie auf das supermassereiche Schwarze Loch inmitten einer Galaxie, kann diese erstaunlich hell aufleuchten. Astronomen sprechen von einem aktiven galaktischen Kern.
Vom 3. bis 9. Juli findet in Valencia das größte internationale Treffen der Hochenergiephysik statt. Norbert Wermes von der Universität Bonn berichtet von dort über den Status des Higgs-Teilchens und die zukünftige Forschung am LHC.
Vor gut fünfzig Jahren schlugen Robert Brout, François Englert und Peter Higgs ein völlig neues Prinzip vor, um die Masse von Elementarteilchen zu erklären.
Seit Peter Higgs und Kollegen 1964 das Higgs-Boson postulierten, sucht die Physik nach dem Teilchen.
1964 schlugen Wissenschaftler einen Mechanismus vor, nach dem ein bislang hypothetisches Elementarteilchen allen anderen Teilchen ihre Masse verleiht. Wird diese fast fünfzig Jahre alte Idee bald Realität?
Jeannine Wagner-Kuhr vom Karlruhe Institut für Technologie arbeitet am CMS-Experiment am LHC. Auch ihre Gruppe trug zum Fund des neuen Teilchens bei.
Kerstin Tackmann vom Forschungszentrum DESY in Hamburg sucht mit ihren Kollegen im ATLAS-Experiment am LHC nach dem Higgs-Teilchen.
Das Mehrzweckinstrument LUCIFER am Large Binocular Telescope auf dem Mount Graham in Arizona ermöglicht tiefe Einblicke ins Universum – von unserer Milchstraße bis hin zu den am weitesten entfernten Galaxien.
Die Entwicklung der Quantenfeldtheorie ist eine der großen kulturellen Leistungen des 20. Jahrhunderts. Sie stellt eine Synthese der Speziellen Relativitätstheorie und der Quantentheorie dar.
Erde
Taut das Eis des Permafrosts, könnten große Mengen an Treibhausgasen in die Atmosphäre gelangen und die globale Erwärmung verstärken. Zahlreiche Wechselwirkungen des Permafrostbodens mit der Umgebung erschweren es allerdings, die Gefahr realistisch…
Hier betrachten wir die physikalischen Prinzipien, die hinter einem straffen Torschuss oder einer Bananenflanke stehen.
War es Abseits oder nicht? Und warum gibt es diese Regel, deren Erklärung und Auslegung schon manche Streitigkeiten ausgelöst haben mag?
Neun Tore in einem Spiel kommen recht selten vor. Doch wie ungewöhnlich sind eigentlich so viele Treffer in einem Spiel?
Wenn T-Shirts, Haarschuppen oder Geldscheine in besonderem Licht zu leuchten beginnen, könnte es an fluoreszierenden Bestandteilen liegen.
Fußbälle können sich entlang einer gekrümmten Bahn bewegen, wenn sie nur richtig angeschnitten werden. Dahinter steckt der Magnus-Effekt und jede Menge Physik.
Je schneller ein Fahrrad rollt, desto schwerer ist es zum Kippen zu bringen. Zum dynamischen Gleichgewicht braucht es ab einem bestimmten Tempo kaum die Balancierfähigkeit des Fahrers.
Ohne Luftwiderstand ergeben sich symmetrische Flugkurven und hohe Flugweiten von Schüssen. Aber Fußbälle beschreiben alles andere als schöne Wurfparabeln.
Schüsse aus großer Distanz sind durchaus zu halten, wenn der Torwart die Flugbahn des Balls gut einschätzen kann.
Elektrischer Strom
Rudolf Gross und Christoph Utschick arbeiten daran, Strom kontaktlos zu übertragen. Im Interview berichten sie über ihren kürzlichen Forschungserfolg.
Neben der elektromagnetischen Induktion sorgen bei einem Induktionsherd noch weitere physikalische Effekte dafür, dass das Essen schnell warm wird.
Fängt sich ein Spieler eine rote Karte ein, fliegt er nicht nur für das aktuelle Spiel raus. Auch im Folgespiel muss das Team auf seine Leistung verzichten.
Aerodynamik
Ein Zusammenspiel von mehreren physikalischen Effekten macht es möglich, dass die Plastikscheiben lange und weit durch die Luft schweben können.
Weht der Wind zu stark, klappt der Regenschirm nach oben um. Ursache ist die Strömungsmechanik: Der Wind erzeugt einen Aufwärtssog.
Klimaanlagen basieren auf dem gleichen Konzept wie Kühlschränke: Ein zirkulierendes Kältemittel verdampft und kondensiert wieder. Dabei wird der Innenraum gekühlt.
Nach dem Umrühren von Tee bildet sich in der Mitte der Tasse ein kleines Häufchen aus Teeblättern. Schon Albert Einstein beschäftigte sich mit diesem Teetasseneffekt.
Sonnensystem
Merkur ist nicht nur der kleinste, sondern auch der sonnennächste Planet in unserem Sonnensystem.
Wie sich Detektoren zum Nachweis von Gravitationswellen immer weiter verbesser lassen, berichtet Harald Lück im Interview.
Dieses Jahr stand ganz im Zeichen der Himmelsbeobachtungen. Hier blicken wir auf diese und andere Highlights aus dem Jahr 2019 zurück.
Beim Science Slam stellen Wissenschaftler ihre Forschungsergebnisse nicht im Kollegenkreis, sondern für ein bunt gemischtes Abendpublikum vor.
Experimentieren, Basteln, Preise Gewinnen: Darum geht es beim bundesweiten Schülerwettbewerb „exciting physics“.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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