April 2011

Dieses Beugungsbild eines Nano­kristalls des Proteins Photosystem I entstand aus über 15 000 Röntgen-Schnappschüssen. (vgl. S. 16, Bild: T. White, DESY)

Meinung

Frank Schweitzer
04 / 2011 Seite 3

Sind die Physiker schuld an der Finanzkrise?

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Aktuell

Anja Hauck
04 / 2011 Seite 6

Vorentscheidung bei Exzellenzinitiative

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Oliver Dreissigacker
04 / 2011 Seite 7

Bachelorabsolventen - die ''Underdogs'' der Physik?

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Alexander Pawlak
04 / 2011 Seite 8

Zeitvertragsgesetz: Mehr Befristung, kürzere Laufzeiten

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Stefan Jorda
04 / 2011 Seite 10

Wissenschaftliche Standards wahren

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04 / 2011 Seite 10

Reaktorkatastrophe in Japan

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Oliver Dreissigacker
04 / 2011 Seite 11

MPI mit Forschungsschwerpunkt ''Intelligente Systeme''

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04 / 2011 Seite 11

150 Jahre Maxwell-Gleichungen

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04 / 2011 Seite 12

TV-Tipps

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Rainer Scharf
04 / 2011 Seite 12

USA


Pläne für Planetenmissionen
Unterrepräsentierte Frauen
Helium-3-Krise abgewendet
Mehr Physikstudenten
Ungewisser Forschungshaushalt

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Im Brennpunkt

Jochen R. Schneider
04 / 2011 Seite 16

Röntgenblitzlicht für komplexe Moleküle

Freie-Elektronen-Laser liefern Schnappschüsse von Proteinkristallen und Viren.

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Heino Falcke
04 / 2011 Seite 18

Verdrehtes Licht von rotierenden Schwarzen Löchern

Die direkte Beobachtung der Massemonster rückt in greifbare Nähe.

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Markus Ternes
04 / 2011 Seite 20

In die Tiefe geschaut

Der Fingerabdruck eines Vielteilchensystems reicht bis zur Oberfläche eines Kristalls.

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Jürgen Lisenfeld und Alexey V. Ustinov
04 / 2011 Seite 21

Verschränkte Photonenspeicher

Supraleitende Resonatoren haben großes Potenzial für die Quanteninformationsverbeitung.

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Überblick

Christian Schumann und Annette Kraegeloh
04 / 2011 Seite 27

Scharfer Blick auf Nanopartikel

Nanopartikel finden sich in immer mehr technischen Prozessen und Produkten. Inwieweit nanometergroße Teilchen in die Zelle eindringen können und wie sie dort wirken, ist von großem Interesse, sowohl für nützliche Anwendungen wie neuartige Medikamente als auch in Bezug auf schädliche Auswirkungen, etwa durch Nanopartikel in Alltagsprodukten. Für gründliche Analysen auf den Längenskalen biologischer Wechselwirkungen ist es nötig, die Beugung als auflösungsbegrenzenden Effekt in der optischen Fernfeldmikroskopie zu überwinden.

Viele Vorgänge in Zellen laufen auf der Nano­meterskala ab, etwa wenn Substanzen ins Zell-innere gelangen und dort weitertransportiert werden. Auch beim Stoffwechsel innerhalb der Zellen sind Komponenten beteiligt, deren Größe zumindest in einer Dimension im Nanometerbereich liegt. Dazu gehören zahlreiche Proteine (Durchmesser 3 bis 20 nm) oder die Erbsubstanz DNA (2 nm). Biologische Membranen, die als äußere Begrenzung der Zelle dienen, sind nur 5 nm dick, die Fasern des Zytoskeletts zwischen 7 und 25 nm. Der Durchmesser intrazellulärer Membranbläschen liegt bei rund 100 nm. ...

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Fritz Haake und Klaus Richter
04 / 2011 Seite 35

Pfade, Phasen, Fluktuationen

Warum weisen die Spektren von Quantensystemen universelle Fluktuationen auf, wenn chaotische Dynamik das korrespondierende klassische System regiert? Eine überraschende Einsicht in klassisches Hamiltonsches Chaos ermöglicht es, diese Grundfrage der Quantenchaos-Forschung zu beantworten: Chaotische Bahnen verhalten sich nicht individuell, sondern treten gebündelt auf. Derartige Korrelationen erklären nicht nur die Statistik von Energieniveaus, sondern auch interferenzbedingte mesoskopische Fluktuatio­nen wie im Ladungstransport durch Nanostrukturen und in normal-/supraleitenden Hybridstrukturen.

Während die Quantenmechanik zweifellos den Schlüssel zur mikroskopischen Welt der Elementarteilchen, Atome und Moleküle liefert, erklärt die klassische Mechanik zumeist adäquat Vorgänge in der makroskopischen Welt. Diese beiden Theoriegebäude erscheinen, auch im Physikstudium, weitgehend getrennt. Häufig treten aber gerade an Schnittstellen zwischen Disziplinen interessante Phänomene zutage, deren Verständnis neuartige Konzepte verlangt. So lassen sich in der klassischen Mechanik zwei Klassen dynamischer Systeme klar unterscheiden: die reguläre Bewegung integrabler Sys­teme, z. B. die rosettenartigen Bahnen des sphärischen Pendels, und die chaotische Bewegung nichtintegrabler Systeme, wie die chaotischen Trajektorien eines Doppelpendels. Offenbaren sich nun beim Übergang von der Makro- zur Mikrowelt noch Spuren der jeweiligen klassischen Dynamik im dazu korrespondierenden Quantensystem? Wie äußert sich dabei die Balance zwischen klassischem Chaos und den stärkeren Ordnungsprinzipien der Quanten­mechanik, in der die Unschärferelation die Auflösung beliebig feinskaliger „Phasenraumstrukturen“ verbietet? Dieser Frage widmet sich der häufig etwas salopp mit „Quantenchaos“ umschriebene Bereich der Theoretischen Physik, den Experimente, etwa aus der mesoskopischen Physik, gezielt flankieren. ...

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Physik im Alltag

Michael Vogel
04 / 2011 Seite 42

Wischen, antippen, aufziehen

Smartphones besitzen immer mehr Funktionen, die mit immer weniger Bedienelementen zu erreichen sind. Möglich macht das eine ausgeklügelte Sensorik im Zusammenspiel von Soft- und Hardware.

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Menschen

04 / 2011 Seite 44

Personalien

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Oliver Dreissigacker
04 / 2011 Seite 47

''Wir halten aktuell die Weltrekorde ...''

Interview mit Stephan Lutgen

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Bücher/Software

Elisabeth Soergel
04 / 2011 Seite 48

J. Eichler und H. J. Eichler: Laser

weiterlesen
Hartmut Bracht
04 / 2011 Seite 48

L. Solymar und D. Walsh: Electrical Properties of Materials

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DPG

04 / 2011 Seite 24

Ausschreibung von Preisen 2012

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04 / 2011 Seite 26

Mitgliedschaft in der DPG

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Stephan Köhler und Norma Kühn
04 / 2011 Seite 50

jDPG: Quantencomputer und Kernfusion

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04 / 2011 Seite 64

Bewerberliste

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Tagungen

Raphael Bolinger
04 / 2011 Seite 52

Heuristiken in der Physik

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Hermann Kohlstedt und Marin Alexe
04 / 2011 Seite 52

Functional Magnetoelectric Oxide Heterostructures

471. WE-Heraeus-Seminar

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04 / 2011 Seite 53

Tagungskalender

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Rubriken

04 / 2011 Seite 53

Notizen

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Öl- und abriebfreies Vakuum bis 10⁻³  mbar

VACUUBRAND präsentiert eine trockene und abriebfreie Schraubenpumpe für den Vakuumbereich bis 10⁻³ mbar. Die Pumpe besticht durch ihre wartungsfreie Technologie ohne Verschleißteile und weist ein Saugvermögen von 10 m³/h auf. VACUU·PURE 10 ist die ideale Lösung für Prozesse, bei denen partikel- und kohlenwasserstofffreies Vakuum im Bereich bis 10⁻³ mbar benötigt wird. Mit dieser Eigenschaft deckt die Schraubenpumpe viele Anwendungsgebiete ab – wie beispielsweise Analytik, Vorvakuum für Turbomolekularpumpen oder die Regeneration von Kryopumpen. Sie ermöglicht aber auch Prozesse wie die Vakuumtrocknung, Gefriertrocknung, Wärmebehandlung, Entgasung oder Beschichtung. Da keine Verschleißteile zu tauschen sind und lästige Ölwechsel entfallen, ist ein unterbrechungsfreier Betrieb mit sehr langen Standzeiten möglich.

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