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Technik
Physiker stellen einen neuen Rekord für die Präzision einer Atomuhr auf, indem sie Strontiumatome in ein dreidimensionales Lichtgitter einsperren.
Satellit
Wissenschaftlern ist die technisch anspruchsvolle Aufgabe geglückt, via Satellit sogenannte Quantenschlüssel zwischen zwei Bodenstationen auszutauschen.
Quantencomputer
In vielen Alltagsgegenständen machen wir uns Quanteneffekte bereits zunutze. Nun versuchen Physiker, diese gezielt zu steuern und so ganz neue Anwendungen zu ermöglichen.
Damit geheime Botschaften auch wirklich geheim bleiben, können Sender und Empfänger ihre Nachricht verschlüsseln – beispielsweise mithilfe der Quantenkryptografie.
Bose-Einstein-Kondensate
Auf der Internationalen Raumstation haben Wissenschaftler eine Wolke aus Atomen extrem abgekühlt und so einen ganz besonderen Materiezustand erzeugt.
Wärmekraftmaschinen
Ein neu entwickelter Nanogenerator wandelt Wärme ganz ohne mechanische Bauteile direkt in Strom um.
Ein neuartiges Zwei-Qubit-System auf der Basis von Quantenpunkten ließ sich mit relativ geringem Aufwand fertigen, programmieren und auslesen.
Quantentechnologien
In der 263. Folge unseres Podcasts erklärt Friedemann Reinhard, was Quantensensoren sind und was sie besser können als ihre klassischen Gegenstücke.
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.
Relativitätstheorie
Ein Forscher präsentiert nun einen neuen theoretischer Ansatz für eine Art „Warp-Antrieb“.
Forschern gelingt es, 219 Berylliumionen mit magnetischen Feldern einzufangen und quantenmechanisch miteinander zu koppeln.
Gravitation
Ein System aus einem Neutronenstern und zwei Weißen Zwergen verhält sich genau wie von der Allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagt.
Exoplaneten
Während Planetensysteme entstehen, kollidieren die jungen Himmelskörper häufig. Die Folgen eines besonders großen Zusammenstoßes konnten sogar Teleskope auf der Erde beobachten.
Bionik
Ein bionischer Roboter nach dem Vorbild von Rochen hält sogar hohen Wasserdrücken von mehr als 100 Megapascal in der Tiefsee stand.
Milchstraße
Der Stern S2 umkreist das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße exakt so, wie es die Allgemeine Relativitätstheorie vorhersagt.
In Beobachtungsdaten des Teleskops TESS fanden Forscher drei verschiedene Arten von Planeten, die um Rote Zwerge kreisen.
Astrophysik
Astronomen haben ein stellares Schwarzes Loch entdeckt, das weder Strahlung abgibt, noch in einer Supernova entstanden ist.
Ein neues Material nach dem Vorbild von Tintenfischen kann je nach Einstellung Wärme, Licht und Mikrowellen blockieren – oder durchlassen.
Aerodynamik
Eine Kombination aus horizontalen und vertikalen Wellenbewegungen hält Schmuckbaumnattern in der Luft, wenn sie von Baum zu Baum gleiten.
In der 334. Folge erklärt Reinhard Genzel, warum Schwarze Löcher lange nur in der Theorie existierten und wie man die extremen Objekte schließlich im Weltall aufspürte.
Universum
Die Gravitation von Schwarzen Löchern ist derart stark, dass weder Materie noch Licht aus diesen Objekten entkommen kann.
Neue Aufnahmen zeigen, dass sich Gas im Einflussbereich von zwei supermassereichen Schwarzen Löchern überraschend chaotisch bewegt.
Im Zentrum der Galaxis stießen Astronomen auf zwölf stellare Schwarze Löcher – und vermuten, dass sich hier noch Tausende solcher Sternüberreste befinden.
Event Horizon Telescope
Mit dem Event Horizon Telescope untersuchten Astronomen nun auch das Zentrum der Radiogalaxie Centaurus A – und entdeckten bekannte Strukturen.
Neue Computersimulationen liefern eine mögliche Erklärung für bislang rätselhafte Ansammlungen von Sternen um unsere Milchstraße.
Frühes Universum
Eine netzartige Struktur aus Gas umgibt ein supermassereiches Schwarzes Loch im jungen Kosmos und sorgt für einen stetigen Nachschub an Materie.
Mit einem Zusammenschluss aus mehreren Radioteleskopen gelang erstmals ein direkter Blick auf das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie.
Ein neues Bild vom Zentrum der Galaxie M87 zeigt die Struktur der Magnetfelder am Rande des supermassereichen Schwarzen Lochs.
Gravitationswellen
Mit den Gravitationswellendetektoren LIGO und Virgo haben Wissenschaftler ein überraschendes Doppelsystem aufgespürt.
Cygnus X-1 – ein rund 7000 Lichtjahre von uns entferntes Schwarzes Loch – enthält offenbar mehr Masse als die Theorie erlaubt.
Im galaktischen Zentrum befindet sich eine Molekülwolke, die möglicherweise ein Schwarzes Loch mit der zehntausendfachen Sonnenmasse beherbergt.
Tidal Disruption Event
Mit mehreren Teleskopen beobachteten Astronomen ein extremes Ereignis, das vor 8,5 Milliarden Jahren in einer fernen Galaxie stattfand.
Forscher ahmten den Aufbau menschlicher Haut nach und verliehen so auch einer harten Oberfläche selbstheilende Eigenschaften.
Forscher haben eine wasserabweisende Haut aus lebenden Zellen gezüchtet, die sich passgenau um einen Roboter legt.
Forscher imitieren die Nanostrukturen auf den Deckflügeln von Bockkäfern, um eine erstaunlich reflektierende Kunststofffolie zu entwickeln.
Leben
Extrem wasser- und blutabweisende Oberflächen erlauben vielfältige Anwendungen – von selbstreinigenden Solarzellen, die Licht besonders effizient sammeln, bis hin zu leistungsfähigeren Herz-Lungen-Maschinen.
Ein neues Glas nach dem Vorbild des Glasflügelfalters ist nicht nur besonders transparent – es stößt auch verschiedenste Flüssigkeiten ab.
TRAPPIST-1
In einem 39 Lichtjahre entfernten Sonnensystem haben Astronomen sieben erdähnliche Planeten entdeckt.
Beobachtungen zeigen, dass der Planet Kepler-1658b in 2,5 Millionen Jahren in seinen Stern stürzen wird.
Neu entdeckter Zusammenhang erlaubt Datierung der Kollision der Ur-Erde mit einem marsgroßen Himmelskörper.
Sonnensystem
Anhand von Gesteinsproben der Raumsonde Chang’e-5 ließ sich die Entstehung einer riesigen Tiefebene durch vulkanische Lava datieren.
Von der Erde aus blicken wir auf einen Staubring in einer fernen Galaxie – eine Beobachtung, die ein Modell aktiver Galaxienkerne bestätigt.
Der Exoplanet Beta Pictoris b bewegt sich fast exakt in der Äquatorebene seines Zentralsterns – und bestätigt so die Theorie der Planetenentstehung.
Exoplanet
Ein in unserer kosmischen Nachbarschaft aufgespürter Exoplanet gilt als bislang bester Kandidat für die Suche nach Leben im All.
Um einen nur 26 Lichtjahre entfernten Stern entdecken Astronomen einen Gesteinsplaneten – ein idealer Kandidat für Beobachtungen mit künftigen Großteleskopen.
Beobachtungen zeigen keine Atmosphäre bei dem Gesteinsplaneten.
Ob stellares oder supermassereiches Schwarzes Loch – offenbar treiben Magnetfelder die Winde an, die von der umgebenden Materiescheibe ausgehen.
Raumfahrt
Analysen von Mondgestein ergaben, dass sich Katalysatoren und damit Sauerstoff und Treibstoffe direkt auf dem Mond gewinnen lassen könnten.
Zeitmessung
Physiker haben eine hochpräzise Atomuhr für den Weltraum entwickelt, mit der sich unter anderem die Genauigkeit von Navigationsdaten verbessern lässt.
Das 15 000 Lichtjahre entfernte Objekt LB-1 erweist sich mit der siebzigfachen Masse unserer Sonne als überraschend groß.
Wie kann ein heißer Jupiter so nah um einen alten Stern kreisen?
Vermutlich sorgten zwei ausgedehnte Gaswolken für die unerwarteten Strahlungsausbrüche beim supermassereichen Schwarzen Loch in der Milchstraße.
Kosmologie
In der 300. Folge unseres Podcasts erklärt Jean-Luc Lehners, wie Physiker den Beginn des Universums erforschen.
Erdtrabant
Seit 2009 spürten Forscher insgesamt 222 neue Krater auf dem Erdtrabanten auf und damit ein Drittel mehr als erwartet.
Die gasförmige Hülle um einen neptungroßen Exoplaneten besteht hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium, wie neue Beobachtungen zeigen.
Sonnensysteme
Einschläge von anderen Himmelskörpern spielen möglicherweise eine wichtige Rolle bei der Evolution von Planetensystemen.
Physik hinter den Dingen
Wohl jeder hat schon darüber gestaunt: Der Vollmond geht auf – und erscheint uns von ungewöhnlicher Größe. Für diese Erscheinung kursieren verschiedene Erklärungen.
Mond
Von der Erde aus ist die Rückseite des Mondes nie zu sehen. Verantwortlich dafür ist ein Effekt der Gezeitenkräfte, die von unserem Planeten ausgeübt werden.
Forscher untersuchen den geschickten Aufbau von Biomaterialien, vor allem die variierenden Kombinationen von brüchigen Mineralien und weichen Biopolymeren, die die Naturstoffe robust und zäh machen.
Mehrmals im Jahr erscheint der Mond besonders groß und hell – ein Phänomen, das mit der Umlaufbahn des Monds um die Erde zusammenhängt.
Bislang gab es nur Hinweise, nun folgt der Nachweis: Es gibt tatsächlich Wasser an den Polen des Erdtrabanten – und zwar fast doppelt so viel wie bisher vermutet.
Hubble-Teleskop
Mit dem Weltraumteleskop Hubble ließ sich in der Atmosphäre der Supererde K2-18b – die in der lebensfreundlichen Zone ihres Sterns kreist – Wasserdampf nachweisen.
In 218 Lichtjahren Entfernung umkreisen zwei auffallend leichte Planeten ihren Zentralstern. Das Besondere: Einer ihrer Hauptbestandteile ist Wasser.
Astronomen beobachten erstmals Wetteränderung auf einem Planeten, der einen anderen Stern umkreist.
Dank einer Kombination aus mehreren Kräften können die Reptilien auf verschiedenen Oberflächen mühelos haften und laufen.
Sternsysteme
Astronomen beobachteten erstmals, wie ein junger Dreifachstern an seiner Materiescheibe zerrt und so für ungewöhnliche Planetenbahnen sorgt.
Schwarze Löcher
Mithilfe von Computersimulationen zeigten Astronomen erstmals, wie im jungen Kosmos kleinere Schwarze Löcher entstanden, die zu Quasaren anwuchsen.
Gasplaneten
Astronomen haben erstmals beobachtet, wie Gasplaneten in großer Entfernung von ihrem Stern entstehen.
Materie
Nach dem Vorbild von Zikadenflügeln verhindert ein neues Material die Benetzung mit selbst kleinsten Tröpfchen.
Mikrostrukturen an den Bauchfedern der Vögel formen winzige Röhrchen, in denen Wasser selbst über längere Flugstrecken transportiert werden kann.
Erdatmosphäre
Neue Simulationen zeigen, dass vor vier Milliarden Jahren die Magnetfelder von Erde und Mond gemeinsam zum Erhalt der Erdatmosphäre beitrugen.
LIGO
Gravitationswellensignale liefern Hinweise darauf, wie sich Doppelsysteme aus Schwarzen Löchern bilden.
Bis heute ist unklar, wie die kompakten Objekte genau aussehen. Durch den Nachweis von Gravitationswellen könnten die Theoretiker Ihre Modelle testen.
Am 21. Juli 1969 setzte Neil Armstrong erstmals einen Fuß auf den Erdtrabanten. Jahrelang hatte die NASA die viertägige Reise geplant – und bereitet nun weitere Missionen vor.
Quantencomputer nutzen Quanteneffekte, um bestimmte Probleme effizienter zu lösen. Dabei unterscheiden sie sich grundlegend von herkömmlichen Rechnern.
Himmelsbeobachtung
In der Nacht vom 27. auf den 28. Juli fand die längste totale Mondfinsternis dieses Jahrhunderts statt. Hier erklären wir, was sich dabei am Himmel abspielt.
Bei Sonnenfinsternissen schiebt sich der Mond zwischen Erde und Sonne und verdeckt diese teilweise oder sogar total.
Neue Beobachtungsmethoden und moderne Instrumente ermöglichen seit einigen Jahren den Nachweis von Planeten in anderen Sonnensystemen, die Lichtjahre von der Erde entfernt sind.
Drei Dinge wären beim lunaren Fußball besonders zu beachten: Die Anziehungskraft ist geringer, es gibt keinen Luftwiderstand und der Rasen ist nicht grün …
Strahlung aus benachbarten Galaxien kann Sternentstehung unterdrücken und so direkten Kollaps großer Gasmengen zu einem Schwarzen Loch auslösen.
In der Milchstraße gibt es einer neuen Analyse zufolge weniger jupitergroße, aber mehr erdgroße freie Planeten als bislang angenommen.
Wir stellen uns und allerlei andere Dinge einfach auf die Waage, um das Gewicht zu ermitteln. Die Masse eines Planeten lässt sich nicht ganz so leicht bestimmen.
Messungen der Mondsonde LADEE liefern überraschende Einblicke in die extrem dünne Exosphäre des Erdtrabantens.
Selbstorganisation
Die Analyse von Knäueln aus Würmern könnte zur Entwicklung einer neuen Klasse von sich selbst organisierenden Materialien führen.
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.
Theoretisch können sich zwei Planeten eine Umlaufbahn teilen – beobachtet wurde es jedoch noch nie. Nun gibt es erste Hinweise auf zwei Exoplaneten im gleichen Orbit.
Allgemeine Relativitätstheorie
Jahrzehntelange Beobachtungen bestätigen einen von der Allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagten Effekt nun auch in einem fernen Doppelsternsystem.
Ringförmige Lücken in den Gas- und Staubscheiben um kleine leuchtschwache Sterne zeigen, dass sich dort gerade saturngroße Planeten formen.
Internationale Raumstation
Im Interview erzählt Naceur Gaaloul, wie Forschende in Zukunft die Allgemeine Relativitätstheorie an Bord der ISS überprüfen möchten.
Forschung – gefördert vom BMBF
Mit dem Instrument HIRES am Extremely Large Telescope wollen Astronomen künftig Lebensspuren in der Atmosphäre von fernen Exoplaneten aufspüren.
Einige Monate nach der ersten Entdeckung von Gravitationswellen kann die Gravitationswellenastronomie schon einen zweiten Erfolg vorweisen.
Quantenteleportation
Im Interview mit Welt der Physik erklärt Manuel Erhard, wie sich die quantenmechanischen Eigenschaften eines Teilchens teleportieren lassen.
Neutrinos
Der Ursprung von Neutrinos aus den Tiefen des Weltalls blieb bislang rätselhaft. Forscher machten nun eine mögliche Quelle aus.
Wissenschaftler stellen einen neuen Bauplan für einen universellen Quantencomputer vor, der sich beliebig skalieren ließe.
Planetenentstehung
Im Interview berichtet Sierk van Terwisga, was die Masse von planetenbildenden Scheiben über ihr Alter verrät.
Welche kosmischen Ereignisse die fünfzig bisher entdeckten Gravitationswellensignale hervorriefen und welche Überraschungen darunter waren, berichtet Frank Ohme im Interview.
Quantengravitation
Im Interview stellt Martin Bojowald ein neues Modell von einer fundamentalen Zeit vor, die den Takt im gesamten Universum angibt.
Eine hochgenaue Atomuhr, die in einen Anhänger passt – mit dieser Neuentwicklung können Forscher nun die Erde vermessen.
Äquivalenzprinzip
Im Interview berichtet Claus Lämmerzahl, wie die Satellitenmission MICROSCOPE ein grundlegendes Prinzip der Physik erneut bestätigte.
James-Webb-Teleskop
Manuel Güdel erzählt im Interview von einem besonderen Exoplaneten, den er und sein Team mit dem James-Webb-Teleskop untersucht haben.
Quelle: https://www.weltderphysik.de/service/suche/
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