Physik in unserer Zeit

Aktuelle Ausgabe - Volume 48 Issue 2 (March 2017)

Titelbild

Schwarze Löcher

Die Allgemeine Relativitätstheorie hat sich in hundert Jahren exzellent bewährt. Sie sagt aber auch die Existenz von Singularitäten voraus, Bereiche unendlicher Krümmung, in denen die physikalische Beschreibung zusammenbricht. Müssen wir Singularitäten wirklich in Kauf nehmen, oder gibt es eine übergeordnete Theorie, die sie beseitigt?

Editorial

Die Lehre von der Leere

  • Claus Kiefer
  • Seite 55-55

Inhalt

Treffpunkt Forschung

Super‐Auflösung in der Laser‐Falle

Ein neuartiges Fluoreszenzmikroskop ermöglicht es uns an der Universität Bielefeld, frei schwimmende Zellen mit höchster Auflösung abzubilden [1]. In optischen Fallen lassen sich beispielsweise Bakterien festhalten, um ihre dreidimensionale Struktur mit 100 nm Auflösung zu untersuchen. Darüber hinaus können Proben definiert in Kontakt gebracht werden, um zukünftig beispielsweise die Wechselwirkung lebender Zellen sichtbar zu machen. ...

  • Robin Diekmann, Mark Schüttpelz, Thomas Huser
  • Seite 58-59

Superatom schluckt einzelnes Photon

Manipulation von Licht auf dem Level einzelner Photonen spielt in der Quanteninformationsverarbeitung und Quantensimulation eine zentrale Rolle. Mit der Realisierung eines Einzel‐Photonenabsorbers konnte unsere Gruppe an der Universität Stuttgart einen wichtigen Beitrag zu diesem Themengebiet leisten.

  • Christoph Tresp, Christoph Braun, Sebastian Hofferberth
  • Seite 59-60

Optische Uhr auf Reisen

  • Seite 60-60

Kompaktes Fontänen‐Gravimeter auf einem Atomchip

Ultrakalte Gase ermöglichen es, inertiale Größen wie die Erdbeschleunigung mit hoher Genauigkeit zu messen. Hierbei wird der freie Fall der Atome im Gas relativ zum Laborsystem über die Interferenz von Materiewellen bestimmt. Kürzlich hat unsere Gruppe an der Universität Hannover ein neues Konzept für ein atomares Gravimeter entwickelt, das auf einem Atomchip basiert und eine besonders kompakte Realisierung des Atominterferometers...

  • Sven Abend, Ernst M. Rasel
  • Seite 61-62

Erstes Meer‐Ei im Test

  • Seite 62-62

Materie = Antimaterie

Neue Experimente haben bestätigt, dass zwei grundlegende Eigenschaften von Materie und Antimaterie mit hoher Genauigkeit identisch sind: der elektronische Übergang 1S‐2S im Wasserstoff und das magnetische Moment des Protons. Damit ist das CPT‐Theorem erneut bestätigt.

  • Seite 63-63

Organisches Material auf Ceres

  • Seite 63-63

Physics News

  • Seite 63-63

Artikel

Die Singularität eines Schwarzen Lochs

Zusammenfassung Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie ist auch hundert Jahre nach ihrer Veröffentlichung die beste Gravitationstheorie. Neuerdings konnte sie sogar im Grenzbereich starker Gravitation bestätigt werden, wurden doch Gravitationswellen verschmelzender Schwarzer Löcher direkt gemessen. Allerdings bleiben Quanteneffekte in Einsteins Meisterwerk unberücksichtigt. Treten deshalb Krümmungssingularitäten auf, die in einer...

  • Silke Britzen, Andreas Müller
  • Seite 64-69

Eisenbasierte Vielfalt

Zusammenfassung Auch nach über hundert Jahren bleibt die Supraleitung ein Feld voller Überraschungen. Seit neun Jahren stehen eisenbasierte Supraleiter im Zentrum der internationalen Forschung. Sie erschloss eine unerwartete Vielfalt an chemischen Varianten und physikalischen Eigenschaften. Ähnlich wie bei anderen unkonventionellen Supraleitern scheint Magnetismus eine wichtige Rolle zu spielen. Besonders interessant ist dessen...

  • Anna Böhmer, Andreas Kreyssig
  • Seite 70-77

Der Ball ist unrund

Zusammenfassung Die Ellipsenform eines Footballs führt zu Bewegungen, die sowohl sportlich als auch physikalisch interessant sind. Obwohl die Spieler durch ihre Ausrüstung geschützt sind, gehört Ameri can Football zu den gefährlichsten Sportarten. Physikalische Überlegungen haben mitgeholfen, eine illegale Druckmanipulation des Balls nachzuweisen.

  • Leopold Mathelitsch, Sigrid Thaller
  • Seite 78-81

Wider die Autoritäten

Zusammenfassung Blaise Pascal nimmt mit seinen Experimenten zum Vakuum und seinem Kampf wider die Autoritäten einen Ehrenplatz in der Geschichte der Naturwissenschaften ein. Pascal kämpfte mit Experimenten wie dem Rotwein‐Experiment, der Leere in der Leere oder den Messungen am Puy de Dôme. Alle diese Experimente schrieben Geschichte. Pascals Gegner verschanzten sich hinter Aristoteles und immer neuen, unbeweisbaren Behauptungen wie...

  • Klaus Liebers
  • Seite 82-87

Abwärme als Energiequelle

Zusammenfassung Die Verstromung von Abwärme ist ein vielversprechender Ansatz zur Steigerung der Energieeffizienz vieler Prozesse. Hierfür bietet die Thermoelektrik große Vorteile in Bezug auf Systemkomplexität, Wartungsfreiheit und Langzeitstabilität. In den letzten Jahren wurden neue, effizientere thermoelektrische Materialien entwickelt. Auch die Aufbautechnik wurde verbessert. Auf dieser Basis werden nun thermoelektrische Module...

  • Kilian Bartholomé, Jan D. König, Hans‐Fridtjof Pernau, Benjamin Balke
  • Seite 89-95

Magazin

Und es werde Feuer – Teil 2: Feuerzeuge

Im Gegensatz zu Streichhölzern, bei denen die Brennstoffe und Chemikalien im Holz in fester Form vorliegen, verwenden heutige Feuerzeuge Oxidationsreaktionen von zumeist brennbaren Gasen oder Flüssigkeiten wie Benzin [1]. Hochgeschwindigkeits‐Videos machen die Vorgänge beim Zünden sichtbar.

  • Michael Vollmer, Klaus‐Peter Möllmann
  • Seite 96-97

Bücher

  • Andreas Loos
  • Seite 97-97

Bücher

  • Rahel Knöpfel
  • Seite 98-98

Bücher

  • Frank Hoffmann
  • Seite 98-98

Historisches Rätsel

Relativ östlich

Sein Leben ist kurz, aber bewegt. Der Sohn eines Balletttänzers und einer Pianistin wird in einer Zeit der Gewalt geboren, geprägt von Krieg und Revolution: Die Stadt, in der er sein ganzes Leben verbringt, wird zu seinen Lebzeiten zweimal umbenannt. Als Schüler beteiligt er sich an Aufständen, und auch später, im Berufsleben, hält er sich in politischen Dingen nicht zurück. Da arbeitet er offiziell als Meteorologe.

  • Andreas Loos
  • Seite 99-99

Magazin

Treffpunkt TV

  • Seite 99-99

Physik und Literatur im Dialog

In diesem Heft beginnen wir mit einer neuen Serie. Sie beschäftigt sich mit der Reflexion physikalischer Themen in literarischen Texten, die zeigen, dass Fakt und Fiktion kreativ verknüpft werden können. Sie illustriert zwei Arten der Welterkenntnis, die sich ergänzen und bedingen. Freunde der Molgastronomie müssen auf weitere kulinarische Genüsse nicht verzichten, wir setzen diese Serie in lockerer Folge fort.

  • Klaus Mecke
  • Seite 100-101

Im Brennpunkt der Seife

Manche Seifen haben nicht nur die Form einer Sammellinse, sie verhalten sich auch so, wenngleich ihre Form alles andere als optimal ist.

  • Hans Joachim Schlichting
  • Seite 101-101

Keplers Traum

In seiner Astronomia Nova formulierte Johannes Kepler 1609 seine berühmten ersten beiden Bewegungsgesetze der Planeten. Kaum einer weiß aber, dass Kepler sich im selben Jahr eine fiktionale Erzählung ausdachte, die als eine der ersten Science‐Fiction durchaus Literaturgeschichte schrieb. Warum aber begibt sich ein erfolgreicher Wissenschaftler auf der Höhe seiner Erforschung der realen Welt auf das trügerische Eis fiktiver Figuren und...

  • Klaus Mecke
  • Seite 102-102

Vorschau

Vorschau auf Heft 3/2017

  • Seite 103-103

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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

Optimierung: Der Schlüssel zur Bestimmung von unbekannten Parametern in Simulationsmodellen

  • 30. March 2017

Optimie­rungs­ver­fah­ren sind ein wich­ti­ges Werk­zeug in der Si­mu­la­tion. In die­sem We­bi­nar er­fah­ren Sie, wie Op­ti­mie­rung ein­ge­setzt wer­den kann, um die ge­nau­en Wer­te von Pa­ra­me­tern zu be­stim­men.

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