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Teilchen
Mit dem Auge sind die winzigen Partikel, nach denen die Teilchenphysik sucht, nicht sichtbar. Erst die haushohen Detektoren erlauben es, das Unsichtbare sichtbar zu machen.
Materie
Nano-Optik umfasst optische Methoden, mit denen sich einzelne Nanoteilchen und Nanostrukturen herstellen, untersuchen und manipulieren lassen.
Wie sieht der Magnetspin eigentlich aus? Mit speziellen Rastertunnelmikroskopen werfen Hamburger Physiker einen Blick auf den Magnetismus auf atomarer Ebene.
Technik
Unterschiedliche Methoden der Diagnostik helfen die Vorgänge im Fusionsplasma zu verstehen.
An den Experimenten ALICE, ATLAS, CMS und LHCb gehen Wissenschaftler offenen Fragen der Teilchenphysik nach.
Das Standard-Modell, die rund dreißig Jahre alte Sammlung der Erkenntnisse über die Teilchenwelt galt lange als ungeschlagen. Aber ein Teilchen ist flüchtig.
1992 gingen die ersten beiden Experimente an der Elektron-Proton-Speicherringanlage HERA in Betrieb: H1 in der Halle Nord und ZEUS im Süden.
Als Bausteine des Atomkerns halten Hadronen die Welt zusammen: Die starke Wechselwirkung zwischen ihnen sorgt dafür, dass Materie so beschaffen ist, wie wir sie kennen. Wer diese subatomaren Vorgänge studieren will, braucht ein besonderes…
Röntgenstrahlung eignet sich sowohl als Werkzeug bei der Herstellung von immer kleineren Strukturen als auch als Sonde für Strukturuntersuchungen.
Der LHC befindet sich am europäischen Teilchenphysikzentrum CERN bei Genf. Er wird die Teilchenphysik der nächsten zehn bis zwanzig Jahre prägen.
Optische Mikroskope erreichten vor hundert Jahren ihre größtmögliche Auflösung, wurden später aber in vielfältiger Weise weiterentwickelt.
Die starke Bündelung des Laserstrahls, kombiniert mit seiner hohen Lichtintensität, eröffnet ihm überall dort Anwendungsgebiete, wo man masselose Lineale braucht.
Den Physik-Nobelpreis 2005 teilen sich drei Forscher – darunter auch der Deutsche Theodor W. Hänsch vom Max-Planck-Institut für Quantenoptik.
1995 gelang es erstmals, Atome aus Antimaterie zu beobachten. Antiwasserstoffatome sind bestens geeignet, um die Unterschiede zwischen Materie und Antimaterie aufzuspüren.
Surrende Lüfter und Kühlrippen verhindern heute ein zerstörerisches Aufheizen von schnell getakteten Prozessoren. Aber auf der Wunschliste der Chiphersteller stehen sowohl leisere als auch Platz sparende Alternativen für eine effektive Kühlung.…
In den 1960er Jahren begann man bei DESY, die an Teilchenbeschleunigern erzeugte Synchrotronstrahlung für Forschungszwecke zu nutzen.
Von der Idee zum Weltprojekt: die wichtigsten Meilensteine auf dem Weg zum International Linear Collider ILC.
Rund 500 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler treffen sich vom 28. bis zum 31. März 2006 an der Universität Dortmund, um über neueste Forschungsergebnisse der Teilchenphysik und die philosophischen Aspekte ihrer Arbeit zu diskutieren.
2006
Enthält die Sonne an ihrer Oberfläche mehr oder weniger Sauerstoff-16 als zu erwarten? Die Messergebnisse widersprechen sich und die Astronomen sind ratlos.
Universum
Gibt es am Südpol des Mondes, verborgen im ewigen Schatten tiefer Krater, gefrorenes Wasser? Diese Frage will die amerikanische Raumfahrtbehörde Nasa 2008 durch Raketenbeschuss klären.
Amerikanischen Forschern ist es erstmalig gelungen, die Entstehung von Gravitationswellen beim Zusammenstoß von Schwarzen Löchern in einem Computermodell zu simulieren.
Wenn Goldionen fast mit Lichtgeschwindigkeit aufeinander prallen, entsteht eine gewaltige Hitze von bis zu tausend Milliarden Grad, begleitet von subatomaren Trümmerteilchen. Freigesetzte Lichtteilchen liefern wichtige Daten über die herrschenden…
Ob Armbanduhr oder Computerchip, Mobiltelefon oder Navigationssystem - für ihr inneres Timing und für die Abstimmung mit der Außenwelt enthalten alle einen schwingenden Quarzkristall. Nach dem integrierten Schaltkreis ist der Zeitgeber wohl das…
Autos, Heizungen und Kraftwerke könnten in Zukunft einzig mit Wasserstoff betrieben werden. Doch das unsichtbare und geruchslose Gas ist hochexplosiv. Für eine elegante Leckkontrolle von Gasleitungen und Wasserstofftanks haben nun amerikanische…
Regelmäßig müssen Diabetiker ihren Blutzuckerspiegel messen. Bei Bedarf spritzen sie sich dann exakt dosierte Mengen an Insulin. Millionstel Millimeter kleine Röhrchen aus Silizium könnten bald zu einem winzigen Sensor führen, der implantiert das…
Max-Planck-Forschungsgruppe an der Universität Hamburg für das Centre of Free Electron Laser Studies beschlossen
Die Bewahrung des kulturellen Erbes hat in den letzten Jahren einen zunehmenden Stellenwert in Politik und Gesellschaft erfahren – sogar Neutronen helfen dabei.
Vor dem Hintergrund der vereitelten Anschläge in Großbritannien, werden Flughäfen mit hochempfindlichen Sprengstoff-Detektoren aufrüsten. Doch auch die Gefahr von geschickt getarnten Biowaffen bleibt. Eine schnelle und zuverlässige Analysemethode…
Preise, Politik und Institutionen
Deutsche Physiker sind den kleinsten Bausteinen der Welt auf der Spur
Physiker stellen Komponenten für größten Teilchenspurdetektor fertig
Vor über 2000 Jahren sahen chinesische Astronomen einen "neuen Stern" am Firmament aufleuchten. Jüngste Messungen mit dem Röntgensatelliten Chandra belegen nun, dass es sich bei dem damaligen Himmelsereignis um eine Sternexplosion, eine so genannte…
Seit Jahrzehnten untersuchen Physiker die kleinsten Bauteilchen der Materie. Nun hat ein internationales Forscherteam am amerikanischen Forschungszentrum Fermilab in Batavia zwei neue, exotische Konglomerate nachweisen können.
Die Suche nach dem Ursprung der Materie ist das Hauptziel des internationalen Forschungszentrums für Elementarteilchenphysik CERN bei Genf. Nun sollen auch Klimaforscher von den fast auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigten Bausteinen der Materie…
Dinge sind schwarz, wenn sie kaum einen Lichtstrahl reflektieren. Jetzt präsentieren US-Forscher eine Methode, jede Metalloberfläche per Laser ultraschwarz zu machen: Ihre extrem kurzen Laserstöße verursachen winzige Grate und Furchen, die so gut wie…
Hauptspektrometer des KArlsruhe TRItium Neutrino Experiments wird nach Reise um Europa im Forschungszentrum Karlsruhe angeliefert.
An Teilchenbeschleunigern stellen Physiker Bedingungen wie kurz nach dem Urknall her. Sollte es dann nicht auch gelingen, Teilchen der Dunklen Materie herzustellen?
Wenn sich die Dunkle Materie im Urknall gebildet hat, sollten wir dann nicht in Bereichen großer Konzentration heute noch ihre Zerstrahlung beobachten können?
Müsste die Dunkle Materie nicht auch mit Teilchendetektoren nachweisbar und vielleicht sogar an großen Teilchenbeschleunigern künstlich herstellbar sein?
Sie brechen das Licht in die "falsche" Richtung und lassen Objekte unsichtbar werden: Metamaterialien stoßen auf immer größeres Interesse bei den Wissenschaftlern.
Wer Landminen im Boden finden will, braucht entweder schwere Maschinen, die von der Explosion nicht zerstört werden, oder muss den verborgenen Minen zu Fuß lebensgefährlich nahe kommen. Und noch immer übersehen die bisherigen Methoden manche Mine.…
Sollte es mehr als drei Raumdimensionen geben, ließen sich an Teilchenbeschleunigern womöglich winzige Schwarze Löcher erzeugen. Die Entdeckung wäre eine Sensation.
Schwerpunkt des Fermi Gamma-ray Space Telescope ist die Suche und Untersuchung von kosmischen Gammastrahlungsquellen, deren Physik weitgehend unbekannt ist.
Neutrinoteleskope im Mittelmeer öffnen neue Fenster zur Beobachtung der höchstenergetischen Prozesse im Kosmos, indem sie Neutrinoquellen lokalisieren.
Die mit 1 Million Euro dotierte Europäische Auszeichnung geht an Deutsche Forscher nach Heidelberg für Weltraumforschung mit höchstenergetischen Strahlen.
Physiker messen erstmals Photonen, ohne sie zu zerstören
Über eine Million Grad heiß ist die äußere Atmosphäre der Sonne. Röntgenaufnahmen zeigen nun, wie verwickelte Magnetfelder das Gas der Korona aufheizen.
Junge, heiße Sterne können die Entstehung von Planeten in ihrer Umgebung verhindern. Ein Team amerikanischer Astronomen hat nun vermessen, wie groß die Gefahrenzone um die heißen Sterne ist: etwa 1,4 Lichtjahre.
Forschungsministerium fördert spezielle Mikro- und Nanotechnologien
Helmholtz-Allianz "Physik an der Teraskala" bewilligt
Wenn schwere Kerne zusammenstoßen, kann ein neuer Materiezustand entstehen, das Quark-Gluon-Plasma. ALICE soll einen Einblick in die Eigenschaften verschaffen.
Der ALICE-Detektor muss zahlreiche Teilchen nachweisen, wenn der erzeugte Urzustand der Materie, das Quark-Gluon-Plasma, wieder „ausfriert“.
Mittels einer "optischen Pinzette" wollen amerikanische Forscher künftig lebende, biologische Proben zerstörungsfrei untersuchen.
Mit CRESST sollen erstmals die hypothetischen Teilchen der Dunklen Materie direkt nachgewiesen werden. Neuartige und hochempfindliche Messverfahren sind hierfür nötig.
EDELWEISS ist ein Experiment zur direkten Suche nach der Dunklen Materie. Das Prinzip besteht in der Streuung solcher Teilchen in einem Germanium-Kristall.
Seit einigen Jahren ist bekannt, dass Neutrinos eine Ruhemasse besitzen. Die bisher einzige Möglichkeit der direkten Massenbestimmung ist der neutrinolose Betazerfall.
Der Nachweis von Neutrinos aus weit entfernten Quellen erfordert riesige Detektoren. Sie bestehen aus Sensoren, die in tiefen Gewässern oder im Eis angeordnet werden.
Gewaltige Sternexplosionen setzen binnen Sekunden so viel Energie frei wie alle Sterne im Weltall zusammen im selben Zeitraum. Doch noch gibt es davon nur Simulationen.
Seit rund 25 Jahren suchen Physiker nach einem hypothetischen Teilchen – dem Axion. Es könnte ein fundamentales Problem der Elementarteilchenphysik lösen.
Der Satellit Planck bildet den gesamten Himmel im Bereich der Mikrowellenstrahlung mit bislang unerreichter Detailgenauigkeit und Empfindlichkeit ab.
Mit Borexino ist es erstmals möglich, niederenergetische Neutrinos von der Sonne energieaufgelöst und in Echtzeit zu untersuchen.
KASCADE-Grande misst mit einem Multidetektorsystem ausgedehnte Luftschauer, die von hochenergetischen kosmischen Teilchen in der Atmosphäre ausgelöst werden.
Das Auger-Observatorium untersucht die höchstenergetische kosmische Strahlung. Der erste Teil besteht aus einer 3000 Quadratkilometer großen Detektoranlage.
An Bord der Internationalen Raumstation ISS vermisst AMS-02 die Zusammensetzung der kosmischen Strahlung mit bisher unerreichter Präzision.
Ein amerikanisches Unternehmen hat erstmals ein Mikroskop zur Marktreife gebracht, dass mit geladene Heliumionen arbeitet. damit lässt sich eine noch bessere Auflösung erzielen, als mit Elektronen-Mikroskopen.
Freiburger Professor Karl Jakobs tritt am Cern in Genf sein Amt als "Physics Coordinator" am weltgrößten Detektor für Elementarteilchen an
Handliches Gerät erkennt UV-Strahlen von kleinsten Flammen
Rückkopplungseffekt erklärt das geheimnisvolle Aussehen des Saturntrabanten
Es ist eines der großen Rätsel der modernen Astrophysik: Woher stammen die energiereichsten Teilchen der kosmischen Strahlung?
Physiker loten Tempogrenzen für elektronische Schaltkreise aus
Einem internationalen Forscherteam ist es gelungen, einen Einblick in die Übergangszone zwischen der Quantenwelt und der gewöhnlichen klassischen Alltagswelt zu gewinnen. Dazu nutzten die Physiker ein Wassermolekül als winzigen Doppelspalt für…
Ein Teil des Orionnebels ist von über eine Million Grad heißem Gas angefüllt. Das zeigen Röntgenbeobachtungen eines internationalen Forscherteams mit dem Satelliten XMM-Newton.
Der nächste Generaldirektor der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN) kommt aus Deutschland. Die 20 Mitgliedsstaaten des CERN haben am Donnerstag in Genf den deutschen Wissenschaftler Professor Rolf-Dieter Heuer einstimmig zum neuen…
Der weltgrößte Halbleiterdetektor wurde am 18.12.2007 an seinem unterirdischen Einsatzort fertig gestellt.
Ende 2007 wurde ein neues Neutronenlabor im Forschungszentrum Dresden-Rossendorf (FZD) in Betrieb genommen. Hier soll in Zukunft untersucht werden, wie langlebiger radioaktiver Abfall, der weltweit in Kernkraftwerken entsteht, so umgewandelt werden…
Beobachtungen mit dem europäischen Satelliten INTEGRAL zeigen, dass Positronen -- die positiv geladenen Antiteilchen der Elektronen -- innerhalb der Milchstraße ungleichmäßig verteilt sind.
Zu den größten Nutzern des Grid-Computings zählen die Experimente am Teilchenbeschleuniger LHC, dessen gewaltige Datenmengen ab 2008 auszuwerten sind.
Dunkelfeld-Methode zeigt Strukturveränderungen im menschlichen Gewebe
Piezoelemente sollen Sensoren mit ausreichend Energie versorgen
Mit nichtlinearen optischen Effekten gelingt es Physikern aus Hannover, das Quantenrauschen eines Infrarotlasers um 90 Prozent zu reduzieren.
Meyer-Krahmer: "CERN wird für Unternehmen immer interessanter"
Mehr Wind, mehr Strom: Der Standort entscheidet über die Wirtschaftlichkeit einer Windkraftanlage.
Quadrupolmagnete, CP-Verletzung oder Higgs-Teilchen, immer wieder tauchen im Zusammenhang mit dem LHC Fachbegriffe auf, die wir hier im Glossar erklären.
Schon in den 1980er Jahren entstand die Idee, den LHC zu bauen. Im Jahr 1994 begann die Realisierung. Hier finden Sie die wichtigsten Etappen seitdem.
Ein weiterer der vier Detektoren für den LHC kommt an seinem endgültigen Platz an. Das letzte der beiden so genannten "Kleinen Räder" des ATLAS-Instruments mit einem Gewicht von 100 Tonnen wird in die Detektorhalle in 100m Tiefe hinab gelassen.
Nicht nur der Planet Saturn, auch sein Mond Rhea ist offenbar von Staub umgeben, der sich auf einer Ringbahn anordnet.
Astronomen ist es erstmals gelungen, Wasser und einfache organische Moleküle in erdähnlicher Entfernung in der Gas- und Staubscheibe um einen jungen Stern nachzuweisen.
Neutronen-Tomografie für genauere Analyse von magnetischen Materialien
Radiochemiker der Technischen Universität München haben einen neuen Weg gefunden, auf dem das schwere Element Hassium entsteht. Die neue Methode ist wesentlich sanfter und eröffnet damit die Möglichkeit, noch schwerere Elemente herzustellen.
ATLAS sucht nach dem Ursprung der Teilchenmasse und neuer Physik jenseits des Standardmodells.
Welt der Physik sprach mit Rolf-Dieter Heuer, der am 1. Januar 2009 den Chefposten am CERN übernahm.
Leben
Anfänge der Ölmalerei liegen im Orient
Röntgensatellit findet heißes Gas zwischen Galaxienhaufen
Bei CMS handelt es sich um einen Vielzweck-Detektor, mit dem die Teilchen, die bei den Kollisionen der Protonen entstehen, besonders gut und umfassend vermessen werden können.
Kompakt und massiv: Das Experiment CMS am LHC sucht nach neuer Physik und stellt unser Verständnis der Welt des Allerkleinsten auf die Probe.
Mit GLAST wollen die Astronomen hochenergetische Vorgänge im Weltall beobachten.
Mit Terahertzwellen wollen Forscher schnelle und genaue Hautuntersuchungen ermöglichen und auch Hautkrebs früh aufspüren
Forscher setzen Bildsensoren auf eine flexible gebogene Unterlage und können dadurch Abbildungsfehler vermeiden
Ein neu entwickelter Detektor der Uni Bonn und dem MPI für Polymerforschung in Mainz kann bereits kleinste Spuren des Sprengstoffs TATP nachweisen.
Ein neuer hochempfindlicher Detektor kann die Energie einzelner Photonen mit einer Genauigkeit messen, die für zukünftige Weltraumteleskope entscheidend ist.
Es ist das größte Experiment der Welt - die Jagd auf das Higgs beginnt
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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