Die Geburt des Mondes

Trotz jahrzehntelanger Forschung ist die Herkunft des Mondes noch immer nicht abschließend geklärt. Auch die favorisierte Giant‐Impact‐Hypothese kann nicht alle Beobachtungen, wie aktuelle Isotopenmessungen an Mondgestein, erklären. Neue Ideen nähren nun die Hoffnung auf einen baldigen Durchbruch zu einer Lösung des Rätsels. Grafik: Lunar and Planetary Institute

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Nichtlineare Optik – ein Dauerbrenner

• Cornelia Denz
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Inhalt: Physik in unserer Zeit 3/2013

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Das Proton bleibt zu klein

Die Frage nach der Größe des Protons rückte vor einiger Zeit erneut in das Interesse von Physikern, als eine von uns gemachte Messung einen um 4 % signifikant kleineren Wert erhielt, als bis dahin angenommen. Die Ursache dieser viel diskutierten Diskrepanz ist nach wie vor unklar. Eine weitere Messung unserer Gruppe bestätigt nun den damals gefundenen Wert. Zusätzlich ermöglicht unsere Messung eine Bestimmung des...

• Randolf Pohl
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Organische Spinventile

An den Kontaktflächen von magnetischen Schichten und organischen Materialien kann es zu ausgeprägten Spinfiltereffekten im Elektronentransport kommen. Eine solche Grenzschicht wird als Spinterface bezeichnet. Sie erlaubt eine Optimierung spintronischer Bauelemente und kann deshalb von großer Bedeutung für die zukünftige Informations‐ und Kommunikationstechnologie werden. Unsere Arbeitsgruppe an der TU Kaiserslautern...

• Sabine Steil, Stefan Mathias, Mirko Cinchetti, Martin Aeschlimann
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Erste Ergebnisse von Planck

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Live‐Aufnahmen einer chemischen Reaktion

Neue Lichtquellen im Röntgenbereich liefern ultrakurze, kohärente, extrem intensive Strahlungspulse. Damit ist es erstmals möglich, sowohl spektroskopische Methoden als auch Röntgenstruktur‐Untersuchungen auf einer Zeitskala von Femtosekunden anzuwenden, um dynamische Vorgänge auf atomaren Längen‐ und Zeitskalen zu untersuchen. Einem internationalen Forscherteam um unsere Gruppe an der Universität Hamburg ist es nun...

• Martina Dell'Angela, Wilfried Wurth
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Die Feuerkugel von Tscheljabinsk

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AMS bestätigt Positronenüberschuss

Seit Mai 2011 misst auf einer Außenplattform der Internationalen Raumstation das Alpha Magnetic Spectrometer AMS Teilchen der kosmischen Strahlung. Anfang April verkündete die AMS‐Kollaboration das erste Ergebnis zur Antimaterie.

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Physics News: Physik in unserer Zeit 3/2013

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Der Mond ist aufgegangen

Keine der klassischen Mondentstehungs‐Hypothesen, ob Koakkretion, Abspaltung oder Einfang, kann alle Aspekte des Erde‐Mond‐Systems zufriedenstellend erklären. Die neuere Giant‐Impact‐Hypothese, wonach der Mond in einer Kollision zwischen der Erde und einem marsgroßen Planeten namens Theia entstand, hat das Problem, dass Erde und Mond eine identische Isotopen‐Zusammensetzung aufweisen. Zurzeit werden neue Ansätze diskutiert,...

• Matthias M. M. Meier
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Schillernde Spinnennetze

Im Gegenlicht schillert ein Spinnennetz in vielfältigen Farben, besonders der Fangfaden. Die Farben verdanken sich der Periodizität der Klebetröpfchen auf diesem Faden. Dadurch stellt er ein lineares optisches Gitter dar, das dieses komplexe, irisierende Beugungsmuster hervorruft. Mit leicht über das Spinnennetz schweifendem Blick lässt es sich abtasten. Laborexperimente schlüsseln auf, welchen Beitrag die jeweiligen...

• H. Joachim Schlichting, Wilfried Suhr
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Laserlineal für den Kosmos

Seit der Entdeckung der Kosmischen Expansion durch Edwin Hubble spielen Geschwindigkeitsmessungen in der Astronomie eine große Rolle. Dies gilt nicht nur für das Universum als Ganzes, sondern ist auch entscheidend bei der Suche nach extrasolaren Planeten. Optische Frequenzkämme ermöglichen in der hochauflösenden Laserspektroskopie die höchstmögliche Präzision. Wie diese Technik als kosmisches Tachometer eingesetzt werden...

• Rafael A. Probst, Tobias Wilken, Tilo Steinmetz, Thomas Udem
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Optische Wirbel

Wirbel sind ein bekanntes natürliches Phänomen, bei dem Masse in eine stabile Rotationsbewegung versetzt wird. Weniger bekannt ist, dass auch Lichtstrahlen in einen Zustand versetzt werden können, der in vielen Eigenschaften mit einem Wirbel vergleichbar ist. Unser Experiment hat gezeigt, dass sich solche optischen Verwirbelungen über einen großen Teil des elektromagnetischen Spektrums verpflanzen lassen, ohne dass sie...

• Michael Zürch, Christian Kern, Christian Spielmann
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Das Ohr trinkt mit

Der Klang der Gläser beim Anstoßen gehört auch zum Weingenuss. Die vorgestellte Untersuchung zeigt, dass die Klangeigenschaften von Weingläsern von subtilen Details beeinflusst werden. Ihre variierende Wanddicke erzeugt zwei in der Frequenz eng benachbarte Grundresonanzen. Das gilt auch für die Oberwellen. Es zeigt sich, dass die Weingläser eines Sets so unterschiedliche Resonanzfrequenzen haben können, dass manche gleich...

• Gert Denninger
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Warum Getreidesilos manchmal platzen

Trotz einer langen Tradition in der Konstruktion von Getreidesilos lassen sich auch heute noch platzende und zusammenbrechende Silos nicht vermeiden. Das Phänomen ist Gegenstand der aktuellen Forschung.

• H. Joachim Schlichting
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Lehrerfortbildung

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Zerstäuben großer Wassertropfen

In der Natur kommen Wassertropfen in verschiedenen Größen vor. Kleine Tröpfchen von etwa 10 μm sind üblich in Nebel und Wolken, während Regentropfen bis zu 5 mm Durchmesser erreichen können. Größere Tropfen können oszillieren, während kleinere im Allgemeinen kugelförmig sind. Offensichtlich können Wassertropfen nicht beliebig groß werden. Welche Faktoren beschränken die mögliche Größe?

• Michael Vollmer, Klaus‐Peter Möllmann
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Physikdidaktik

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Ton und Klang mit Audio Kit

Die App Audio Kit (für iPhone, iPod touch und iPad) ermöglicht es, Schallsignale zu analysieren und Töne definierter Frequenz zu generieren. Daraus ergeben sich vielfältige Experimentiermöglichkeiten im Bereich der Akustik. So lassen sich verschiedene Schallarten und die Klangfarbe von Instrumenten beispielsweise mit Fourier‐Analysen studieren.

• Patrik Vogt, Jochen Kuhn, Thomas Wilhelm, Stephan Lück
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Anmerkung zu SPARKvue

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Hundert Ideen täglich

Wenn man einem seiner engsten Freunde und Biographen glaubt, dann bestand sein Physikstudium im Wesentlichen aus Basteln und “den üblichen Tätigkeiten von Physikstudenten” – Wandern auf dem Land, verbotenes Klettern auf Türme und Experimente mit Explosivstoffen.

• Andreas Loos
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Treffpunkt TV

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Invertzucker – Allroundsirup und Universalsüße

Mit übersättigten Zuckerlösungen lässt sich rasch und effektiv süßen. Der Zucker ist bereits gelöst und eine leichte und rasche Verteilung der Süße gewährleistet. Allerdings kristallisiert Haushaltszucker (Saccharose) nach einiger Zeit wieder aus, bis die verbleibende Lösung nicht mehr übersättigt ist. Dieser störende Effekt kann vermieden werden, denn Saccharose hat einen Kristallisationsverhinderer mit im Gepäck. ...

• Thomas Vilgis
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Physik im Bild: Blitze im Vulkan

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Vorschau auf Heft 4/2013

Im nächsten Heft: Die Geburt der modernen Atomtheorie Die dunkle Seite der Galaxienentwicklung Neues aus der zweiten Familie Luftiger Wohlklang Stehaufmännchen, Kolumbus‐Eier und ein Gömböc Das Meer‐Ei

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