Physik

Wie windschnittig ist ein Weihnachtsbaum?

Wie windschnittig ist ein Weihnachtsbaum?

Sie bilden nun wieder die romantische Kulisse der Weihnachtsmärkte. Doch wie stark müssen Weihnachtsbäume im Außenbereich verankert werden, um Windböen standzuhalten? Ein Weihnachtsbaum im Windkanal hat dazu nun Daten geliefert.

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Physik-Nobelpreis für Gravitationswellen

Physik-Nobelpreis für Gravitationswellen

Zwei Jahre nach dem ersten Nachweis von Gravitationswellen gibt es nun den Nobelpreis dafür: Das Nobelpreiskomitee hat drei Physiker ausgezeichnet, die als die Gründerväter und Geburtshelfer der LIGO-Detektoren gelten: Rainer Weiss, Kip Thorne und Barry Barish.

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Wie kann Wasser ein Brandbeschleuniger sein?

Wie kann Wasser ein Brandbeschleuniger sein?

Warum versagt die altbewährte Löschkraft des Wassers im Fall von brennendem Öl oder Fett und verkehrt sich ins Gegenteil? Ein Experte erklärt den gefährlichen Stichflammen-Effekt, vor dem immer wieder gewarnt wird.

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Forscher entwickelten Methode, mit der einzelne Photonen kontrolliert werden könnten

Wissenschaftler der University in Maryland beschreiben in der Fachzeitschrift Physical Review Letters eine Methode, mit der einzelne Photonen, manipuliert werden könnten. In ihrem Experiment gelang es dem Team um Christopher Davis mit Hilfe von winzigen Löchern in einer Goldbeschichtung den Photonenfluss zu regulieren. Die Manipulation einzelner Photonen spielt ebenso wie die von einzelnen Elektronen und Atomen eine wichtige Rolle bei der Verwirklichung des Quantencomputers.

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Maschinen aus DNA

Zwei amerikanische Forschergruppen haben große Fortschritte in der Herstellung komplexer Netzwerke und molekularer Maschinen erzielt, die auf dem menschlichen Erbgut DNA basieren. Die molekularen Motoren und Gerüste sind nur wenige Nanometer (Millionstel Millimeter) groß und könnten unter anderem in zukünftigen ultrakleinen elektromechanischen Geräten eingesetzt werden.

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Forscher: Die Debatte um die "perfekte Linse" heizt sich auf

Materialien mit negativem Brechungsindex können nicht als eine perfekte Linse zur Abbildung von Strukturen im Nanometerbereich eingesetzt werden. Mit dieser Aussage widersprechen zwei in dem Fachmagazin Physical Review Letters (PRL) veröffentlichte Arbeiten der im Jahr 2000 aufgestellten These, dass ein dünner Film eines Materials mit einem Brechungsindex von ?1 ein Objekt ohne Auflösungsverlust abbilden kann. Die neuen Veröffentlichungen haben die Diskussionen in der Fachwelt beträchtlich angeheizt, und unterschiedliche Meinungen stehen sich gegenüber ? ein Experiment muss wohl den Ausschlag geben.

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Bislang stärkster Laser soll im Juni fertiggestellt werden

Das Rutherford Appleton Laboratory in Oxfordshire hat angekündigt, im Juni die dreijährigen Entwicklungsarbeiten an einem neuen Hochenergielaser abzuschließen. Auf den Einsatz des Lasers mit der höchsten bisher erreichten Intensität warten Physiker aus verschiedenen Forschungsdisziplinen. Das meldet das Online-Magazin optics.org.

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Die letzten elf Fragen zum Universum

Der Schlüssel zu den Geheimnissen unseres Universums - er liegt in den Händen von Physikern und Astronomen. Dies ist das Fazit eines Berichts des National Research Council der National Academies (USA). Der Bericht benennt elf Fragen, die die Wissenschaft der Quarks mit der des Kosmos verbinden: Sie kreisen um den Ursprung und die Entwicklung des Universums, das Rätsel der dunklen Energie und das Verhalten von Materie unter extremen Bedingungen. Zur Beantwortung der Fragen empfehlen die Autoren gemeinsame Anstrengungen der großen amerikanischen Forschungsorganisationen Nasa, des Departments of Energy (DOE) und der National Science Foundation (NSF).

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Zwöffach bessere Glühbirnen aus photonischem Wolframkristall

Ein amerikanisches Wissenschaftlerteam der Sandia Nationallaboratorien und der Universität von Iowa hat ein metallisches photonisches Kristall aus Wolfram hergestellt. Das Kristall weist eine Bandlücke für Infrarotstrahlung zwischen 8 und 20 Mikrometern auf und könnte als Glühfilament in den Glühbirnen der Zukunft eingesetzt werden. Wie die Forscher in dem Fachmagazin Nature (Band 417 Seite 52) berichten, wäre eine derartige Glühbirne um ein zehnfaches effizienter als herkömmliche Modelle.

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Neue Simulationstechnik soll Entwicklung von Pharmastoffen am Computer beschleunigen

Ein französisches Forscherteam des Ecole Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles (ESPCI) in Paris hat eine neue Technik zur Simulation der Wechselwirkungen zwischen geladenen Teilchen entwickelt. Der Algorithmus beschreibt die Wechselwirkung entsprechend elektrischer Feldlinien und könnte einmal die Entwicklung von Pharmastoffen am Computer erleichtern. Darüber berichtet das Fachmagazin Physical Review Letters (Band 88 Referenznummer 196402).

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Forscher ermöglichen Kernspinresonanz mit minimalen Magnetfeldern

Wissenschaftler der University of California in Berkeley entwickelten für die Strukturanalyse von Molekülen eine neue Methode, die ähnlich wie die Kernspinresonanzspektroskopie ( NMR) funktioniert, allerdings im Gegensatz zu dieser mit einem wesentlich kleineren Magnetfeld arbeitet. Aufgrund der hohen Magnetfelder sind herkömmliche NMR-Apparaturen nicht nur sehr kostspielig, sondern auch in der Handhabung sehr aufwändig. John Clarke und Alexander Pines, die Leiter des Teams, berichteten über ihre Weiterentwicklung in der Fachzeitschrift Science, wie aus einer Pressemitteilung des Berkeley Lab hervorgeht.

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Weißes Rauschen erzeugt "Spukhafte Fernwirkung"

Die von Albert Einstein "Spukhafte Fernwirkung" und ansonsten "Verschränkung" genannte Eigenschaft der Quantenmechanik ist die Grundvoraussetzung für die Realisierung von Quantencomputern und der Teleportation. Martin Plenio vom Imperial College of Science, Technology and Medicine in London und seine Kollegin Susana Huelga haben den Aufbau einer Apparatur vorgeschlagen, mit der sie das in der Regel störende weiße Rauschen zur Erzeugung und Aufrechterhaltung der Verschränkung nutzen wollen. Ihre Rechnung präsentieren die Physiker in der Fachzeitschrift Physical Review Letters (Bd. 88, Nr. 19, S. 197901-1).

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Forscher: Quantenmechanischer Effekt könnte zur Entstehung "halber" Atome führen

Eine lineare Kette ultrakalter Atome mit halbzahligem Spin könnte durch ein oszillierendes elektromagnetisches Feld zur Erzeugung von "Atombruchteilen" angeregt werden. Dies sagt eine Theoriearbeit englischer Physiker voraus, die in der Fachzeitschrift Physical Review Letters (Band 88 Referenznummer 180401) veröffentlicht wurde. Ihr zufolge verteile sich ein Teil der Wellenfunktion eines Kettenatoms über die gesamte Kette, so dass nur ein Bruchteil des Atoms an seinem Ort zurückbleibt. Die Ursache dieses seltsamen Quanteneffekts ist allerdings noch unklar.

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Der italienische Ökologe und Insektenforscher Gianumberto Accinelli erklärt Dominoeffekte in der Natur kindgerecht und mit einer Prise Humor. Sein Sachbuch ist Wissensbuch des Jahres 2017 in der Kategorie Perspektive.

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