Physik in unserer Zeit

Aktuelle Ausgabe - Volume 48 Issue 5 (September 2017)

Titelbild

Regenbögen

Regenbögen sind nicht nur prächtig anzuschauen, sondern haben über Jahrhunderte als Prüfstein für optische Theorien gedient. Doch ihr wissenschaftliches Potenzial galt als ausgereizt. Dies ist ein Irrtum, konnten Amateurbeobachter in den letzten Jahren zeigen.

Editorial

Von Schmetterlingen und Nobelpreisen

  • Herwig Ott
  • Seite 211-211

Inhalt

Treffpunkt Forschung

Einen Gletscher röntgen – mit Myonentomographie

Die Landschaftsform der Alpen ist maßgeblich durch Gletscher während mehrerer Eiszeiten gestaltet worden. Wie sieht aber die Felsoberfläche unmittelbar unterhalb eines noch aktiven Gletschers aus, und welche Rückschlüsse lassen sich dabei auf Gletschererosion schließen? Unserer Gruppe ist es erstmals gelungen, mit Hilfe der Myonentomographie die Basis eines Gletschers im Jungfraugebiet im Zentrum der Alpen zu vermessen. Dazu sind in den...

  • Fritz Schlunegger, Alessandro Lechmann, David Mair
  • Seite 214-215

Regnerischere Südseeinseln wegen Ozonloch

Seit Jahrzehnten öffnet sich jeden September über der Antarktis das Ozonloch. Was in den 1980er Jahren die Staatengemeinschaft aufschreckte, wurde zu einem Vorzeigebeispiel für wirksame internationale Schutzvereinbarungen. Nun zeigen sich neue, unerwartete Folgen des Ozonlochs selbst für weit abgelegene Gebiete. Über Inseln des tropischen Pazifiks konnten Veränderungen im Strömungsmuster und Niederschlag nachgewiesen werden. Das zeigt,...

  • Stefan Brönnimann, Martín Jacques Coper, Andreas Fischer
  • Seite 215-216

Attosekunden‐Stoppuhr für inelastische Elektronenstöße

Die inelastische Streuung von Elektronen, bei der diese einen Teil oder ihre gesamte Energie an die Atome und Moleküle in der Umgebung abgeben, spielt eine wesentliche Rolle sowohl in der Natur als auch in physikalisch‐technischen Bereichen. Dennoch ist dieser Vorgang zum Beispiel in dielektrischen Medien nicht gut bekannt. Unserem Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus München, Mailand, Rostock, Berlin und Hamburg ist es...

  • Lennart Seiffert, Thomas Fennel, Francesca Calegari, Matthias F. Kling
  • Seite 217-218

Quantenkommunikation aus dem All

  • Seite 218-218

Mit kalten Atomen der Hochtemperatur‐Supraleitung auf der Spur

Seit der Entdeckung der Hochtemperatur‐Supraleitung suchen Physiker nach Materialien, die bei höheren Temperaturen, vielleicht sogar bei Zimmertemperatur supraleitend werden. Es stellt sich jedoch als außerordentlich schwierig heraus, Quantenmaterialien ihre Geheimnisse zu entlocken. Abhilfe könnten Experimente mit ultrakalten Atomen als Modellsysteme bieten. Mit einem neuen Experiment ist unsere Gruppe an der Harvard University damit...

  • Daniel Greif, Markus Greiner
  • Seite 219-220

Quantenmechanisches Tunneln zeitaufgelöst gemessen

Der quantenmechanische Tunneleffekt ist seit nahezu hundert Jahren bekannt, unklar blieb aber, ob ein Teilchen für das Tunneln Zeit benötigt oder ob es die Potentialbarriere ohne Zeitverlust durchdringt. Physiker vom Max‐Planck‐Institut für Kernphysik (MPIK) in Heidelberg haben nun erstmals die endliche Tunnelzeit von Elektronen experimentell nachgewiesen [1].

  • Seite 220-220

Schubweise Sternentstehung

Im Orionnebel haben Astronomen drei unterschiedliche Populationen sehr junger Sterne entdeckt. Diese überraschende Entdeckung, die mit dem VLT Survey Telescope der ESO gelang, bietet wertvolle Einblicke in die Entstehung von Sternhaufen. Sie ist ein Hinweis darauf, dass Sternentstehung in Schüben verlaufen kann [1].

  • Seite 221-221

Physics News

  • Seite 221-221

Artikel

Farbspiel mit Überraschungen

Zusammenfassung Die Physik der Regenbögen ist weit reichhaltiger als ihre klassische Erklärung durch Brechung und Reflexion von Lichtstrahlen in kugelförmigen Wassertropfen vermuten lässt. Für ein umfassendes Verständnis ist es nötig, die optischen Eigenschaften realer, abgeplatteter Regentropfen und ihre Größenverteilung zu berücksichtigen. Dies gilt auch für die räumliche Anordnung von Wolken und Regenschauern. Der Fortschritt der...

  • Alexander Haussmann
  • Seite 222-229

Tunneln nahe dem Nullpunkt

Zusammenfassung Teil 2 des Zweiteilers stellt vor, was beim Stromfluss in einem Rastertunnelmikroskop (RTM) bei sehr tiefen Temperaturen im Millikelvin‐Bereich passiert. Dabei zeigt sich der Einfluss der Ladungsquantisierung als Konsequenz der Quantenelektrodynamik. Der Tunnelstrom wird zu einem granularen Medium. Die Umgebung beeinflusst dabei zunehmend das Tunneln zwischen RTM‐Spitze und Probe. Sind beide im normalleitenden...

  • Christian R. Ast
  • Seite 230-234

Riesenmoleküle am absoluten Nullpunkt

Zusammenfassung Nahe am absoluten Nullpunkt beobachtet man eine neue Art der chemischen Bindung zwischen dem äußeren Elektron eines Rydberg‐Atoms und einem zweiten Atom im Grundzustand. Diese Moleküle sind nicht nur enorm groß, sondern zeigen eine erstaunliche Diversität in ihren Eigenschaften. So können sie äußerst skurrile Formen annehmen und extreme Dipole ausbilden. Das macht sie interessant für die Erforschung fundamentaler...

  • Florian Meinert
  • Seite 236-242

Gesiebtes Licht

Zusammenfassung Im Sonnenlicht werfen regelmäßige Lochgitter Schatten, deren Muster bei einem bestimmten Abstand zur Projektionsfläche farbig werden. Da das Lochgitter dabei bestimmte Areale der Sonnenscheibe ausblendet, stammt das hindurchgelassene Licht aus Bereichen, die eine unterschiedliche effektive Oberflächentemperatur haben. Dadurch ergeben sich im Schattenmuster Farbunterschiede. Das mit einfachen Mitteln zu beobachtende...

  • Wilfried Suhr
  • Seite 243-245

Ein irritierend rotierender Globus

Zusammenfassung Ein auf einem feststehenden Dreibein befindlicher Globus dreht sich lautlos und scheinbar ohne äußere Energiezufuhr. Im Inneren einer transparenten Plexiglashohlkugel befindet sich eine schwebend zwischen zwei Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte gelagerte zweite Kugel. Durch den Kartenaufdruck dieser Kugel kommt etwa 10 % des einfallenden Lichts hindurch und treibt über Solarzellen einen Motor an. Die Achse des...

  • Christian Ucke, Hans Joachim Schlichting
  • Seite 246-250

Magazin

Thomsons fliegender Ring: altbekannt, doch trickreich

In einem bekannten Demonstrationsversuch wird ein leitender, nichtmagnetischer Ring auf den verlängerten Eisenkern einer Spule gelegt. Bei Anlegen einer Wechselspannung schnellt der Ring nach oben. Die übliche Erklärung verweist auf den induzierten Strom im Ring, der nach der Lenzschen Regel der Ursache entgegengerichtet ist. Das durch den Strom erzeugte Magnetfeld wird dann von dem der Spule abgestoßen, und der Ring hebt ab. Das ist...

  • Michael Vollmer, Klaus‐Peter Möllmann
  • Seite 251-253

Smarter fotografieren mit Polarisationsfilter

Mit einem auf das Smartphone aufgesteckten Polarisationsfilter kann man entdecken, wie viel Licht im Alltag linear polarisiert ist. Dies kann man in der Fotografie nutzen.

  • Thomas Wilhelm, Jochen Kuhn
  • Seite 253-254

Garen unter Kristallisieren

Statt Fisch zu dämpfen, zu kochen oder zu braten, reicht es häufig, das kalte, mundgerecht geschnittene Fischfilet mit einer heißen, wohlschmeckenden Brühe zu übergießen und ihn über den Austausch von Wärme garzuziehen. Alternativ kann man den filetierten Fisch auch mit geschmolzenem Bienenwachs übergießen, denn beim Festwerden wird Kristallisationswärme abgebeben, die genau in dem relevanten Temperaturbereich den Fisch noch...

  • Thomas Vilgis
  • Seite 255-255

Bücher

  • Harald Lück
  • Seite 256-256

Bücher

  • Ralph Krupke
  • Seite 256-256

Historisches Rätsel

Schottische Differentialrechnung

Schon sein Name verrät eindeutig seine Herkunft: Schottland. Dort wächst er im verregneten Südwesten auf, im kargen Binnenland, zwischen einer Handvoll Häusern und einer kleinen Kirche. Das Leben ist damals unvergleichlich härter als heute: keine Autos, keine Ananas in Dosen, keine Antibiotika. Der Vater, ein Gemeindediener, stirbt, als sein Sohn sechs Wochen alt ist. Die Mutter folgt ihm neun Jahre später ins Grab.

  • Andreas Loos
  • Seite 257-257

Magazin

Treffpunkt TV

  • Seite 257-257

Kip Thornes Dark Side of the Universe

Science und Fiction müssen kein Widerspruch sein wie der Astrophysiker Kip Thorne durch seine Beiträge zu Carl Sagans Roman Contact und dem Film Interstellar zeigen.

  • Klaus Mecke
  • Seite 258-258

Vorschau

Vorschau auf Heft 6/2017

  • Seite 250-250

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Zusatzmaterial

Special Features und Zusatzmaterial zu den Heften finden Sie auf dieser Seite in der Wiley-Online-Library, didaktisches Material zu Beiträgen in der PhiuZ auf Wissenschaft in die Schulen.

Webinar

Warum reale akustische Systeme nur multiphysikalisch simuliert werden können

  • 02. November 2017

In diesem Webi­nar wird ge­zeigt, warum man bei­spiels­weise schon bei der Simu­la­tion eines „ein­fachen“ Laut­spre­chers auf multi­phy­si­ka­li­sche Kopp­lung an­ge­wie­sen sein kann, wenn man ex­pe­ri­men­tel­le Er­geb­nis­se kor­rekt re­pro­du­zie­ren will.

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