Januar 2012

Blick in das Attosekundenlabor am Max-Planck-Institut für Quantenoptik in Garching (vgl. S. 25, Quelle: ­Thors­ten Naeser).

Grußwort

Wolfgang Sandner
01 / 2012 Seite 3

Superlative und Rekorde

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Aktuell

Maike Pfalz
01 / 2012 Seite 6

ITER: Hürde aus dem Weg geräumt

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Stefan Jorda / MPIA
01 / 2012 Seite 7

Haus der Astronomie: Eine Spiralgalaxie auf Erden

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Alexander Pawlak
01 / 2012 Seite 8

„Wir mischen ganz oben mit“ – Interview mit Helmut Schober

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Stefan Jorda
01 / 2012 Seite 9

FAIR: Frohe Botschaft am Nikolaustag

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Maike Pfalz
01 / 2012 Seite 10

Mars macht mobil

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01 / 2012 Seite 12

Neues aus der DFG

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01 / 2012 Seite 13

TV-Tipps

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Maike Pfalz
01 / 2012 Seite 13

Otto-Stern-Zentrum: Sternstunde in Frankfurt

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Stefan Jorda
01 / 2012 Seite 14

Startschuss für „B-Fabrik“ in Japan

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Rainer Scharf
01 / 2012 Seite 15

USA


15 Haushalt 2012 – ein Lichtblick
Mit oder ohne Gutachter
Kongress rupft Office of Science
Rettung für Supercomputer

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Stefan Jorda
01 / 2012 Seite 16

Frankreich: Spatenstich in Grenoble

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High-Tech

Im Brennpunkt

Klemens Hammerer
01 / 2012 Seite 20

Atomare Dämpfer

Ultrakalte Atome, die in einem hybriden Quantensystem an eine Nano-Membran koppeln, dämpfen deren mechanische Vibration.

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Alfons Weber
01 / 2012 Seite 22

Wie schnell sind Neutrinos?

Am CERN erzeugte Neutrinos scheinen am 730 Kilometer entfernten Gran Sasso-Labor rund 60 Nanosekunden früher als erwartet anzukommen. Damit wären sie schneller als das Licht.

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Überblick

Matthias F. Kling und Marc J. J. Vrakking
01 / 2012 Seite 25

Elektronen unter Kontrolle

Während sich die Atomkerne in Molekülen und Nano­strukturen typischerweise auf einer Zeitskala von Femtosekunden bewegen, läuft die Dynamik der viel leichteren Elektronen rund tausendmal schneller auf ­einer Zeitskala von Attosekunden ab, also 0,000 000 000 000 000 001 Sekunden! Dennoch erlauben es neue Techniken, diese Bewegungen zu steuern und sie zu filmen. Dies verspricht die gezielte Kontrolle von chemischen Reaktionen oder rein optische Schaltkreise. ...

Sehr schnelle Vorgänge lassen sich mit Kameras beobachten, deren Belichtungszeiten kürzer sind als die Zeitskala dieser Vorgänge. Bei einer fliegenden Gewehrkugel bedeutet dies, dass eine Belichtungszeit von einigen Mikrosekunden für ein scharfes Foto ausreicht. Im Gegensatz dazu bewegen sich bei chemischen Prozessen die Atomkerne in Molekülen typischerweise auf einer Zeitskala von Femtosekunden (1 fs = 10–15 s). Diese Bewegung konnte Ahmed Zewail erstmals zeitaufgelöst beob­achten – dafür erhielt er 1999 den Nobelpreis für Chemie [1]. Nochmal um Größenordnungen schneller bewegen sich Elektronen, da ihre Masse um einen Faktor 1836 kleiner ist als die eines Protons. Um dennoch die Bewegung von Elektronen zu „fotografieren“, benötigt die „Kamera“ eine Belichtungszeit im Bereich von Atto­sekunden (1 as = 10–18 s). Eine Attosekunde verhält sich zu einer Sekunde wie eine Sekunde zum Alter des Universums! Dennoch ist es 2001 gelungen, Attosekunden-Laserblitze zu erzeugen und nachzuweisen [2, 3]. Die Dauer dieser Lichtblitze wurde stetig verkürzt und hat 2008 mit 80 as den derzeitigen Rekord erreicht [4]. ... 

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Oliver Kester, Hans-Dieter Krämer, Hartmut Eickhoff und Horst Stöcker
01 / 2012 Seite 31

Die Universalmaschine auf Kurs

Mit der Facility for Antiproton and Ion Research in Europe (FAIR) entsteht an der GSI Helmholtzzentrum für Schwerionen­forschung GmbH in Darmstadt ein weltweit einzigartiges Beschleunigerzentrum, das ein breit gefächertes Experimentierprogramm ermöglichen wird. FAIR wird Antiprotonen- und Ionenstrahlen mit bislang unerreichter Intensität und Qualität liefern, mit denen sich Wissenschaftler aus aller Welt Einblicke in den Aufbau der Materie und die Entwicklung des Universums seit dem Urknall erhoffen. ...

Die GSI betreibt mit ihren rund 1100 Mitarbeitern bereits jetzt ein einmaliges System von Schwer­ionenbeschleunigern, bestehend aus dem universalen Linearbeschleuniger UNILAC, dem Schwer­ionensynchrotron SIS18 und dem Experimentierspeicherring ESR. Mit diesen Maschinen und den drei verfügbaren Ionenquellenterminals können mehrere Experimente parallel stattfinden. Seit ihrer Gründung vor über 40 Jahren hat die GSI viele wichtige Beiträge zum Verständnis grundlegender physikalischer Zusammenhänge geliefert. So wurden in Darmstadt sechs neue Elemente entdeckt, und pro Jahr führen die über 1000 Nutzer aus aller Welt mehr als 50 Experimente aus der Kern- und Atomphysik, Materialforschung und Biophysik mit großem Erfolg durch. Dementsprechend befinden sich am GSI Helmholtzzentrum für Schwer­ionenforschung die Kompetenzen, um mit FAIR eines der weltweit größten Vorhaben für die physikalische Grundlagenforschung zu realisieren [1].1) Etwa 3000 Wissenschaftler aus über 40 Ländern planten die Experimentier- und Beschleuniger­anlagen. Neun Länder haben ein völkerrechtliches Abkommen über die Errichtung des Beschleuniger­zentrums unterzeichnet, weitere haben ihr Interesse signalisiert. Die Kosten betragen 1,027 Milliarden Euro (Preisstand 2005).2) Die Rodung hat begonnen, die Genehmigung des Bauantrags wird Ende Januar erwartet. 2018 soll FAIR in Betrieb gehen. ...

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Geschichte

Arne Schirrmacher
01 / 2012 Seite 39

Ein physikalisches Konzil

Am 30. Oktober 1911 begann die erste Solvay-Konferenz, und im Mai 1912 entstand das Solvay-Institut für Physik, das die Forschung vieler späterer Nobelpreisträger förderte. Wie kam es dazu und warum konnte diese internationale Institution bis heute überdauern?

Der Berliner Physikochemiker Walther Nernst suchte im ers-ten Jahrzehnt des 20. Jahrhunderts Klarheit in Bezug auf die thermi-schen Eigenschaften von Materie. Sein 1905 aufgestelltes Wärmetheorem, das auch als Dritter Hauptsatz der Thermodynamik bekannt wurde, beschrieb, warum sich der absolute Nullpunkt nicht erreichen ließ: Mit fallender Temperatur nähert sich die spezifische Wärme nämlich einem konstanten Wert. In den Jahren 1909 und 1910 führte Nernst dazu umfangreiche Versuche bei niedrigen Temperaturen durch. Die Messergebnisse bestätigten diejenige Formel, die der damals weithin unbekannte Albert Einstein 1907 mithilfe der noch ungewöhnlichen Quanten-hypothese für die spezifische Wärmekapazität aufgestellt hatte. Konnten die Quanten aus Max Plancks Strahlungsformel vielleicht das rätselhafte Verhalten der Materie am Temperaturnullpunkt erklären? Nernst besuchte Einstein, als dieser Dozent für theoretische Physik in Zürich geworden war. Begeistert kehrte er mit einer Idee nach Berlin zurück: Nur eine Zusammenkunft der führenden Köpfe könnte sein Quantenrätsel lösen. Nernst fragte zunächst Hendrik Antoon Lorentz, Martin Knudsen und Max Planck. Doch Planck winkte ab, zu unbestimmt sei die Lage bis dato. Planck empfahl abzuwarten, zumal noch zu wenige der besten Physiker wirklich an dem Problem interessiert seien. Nernst ließ indes nicht locker und kam über seinen belgischen Chemikerkollegen Robert Goldschmidt in persönlichen Kontakt mit dem Großindustriellen Ernest Solvay, der seit Beginn des Jahrhunderts die Wissenschaft förderte (Abb. 1). ...

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Physik im Alltag

Michael Vogel
01 / 2012 Seite 44

Wächter der Luft

Alle EU-Mitgliedsstaaten müssen die Qualität der Luft kontrollieren. In grauen Containern stecken die Geräte, die die Konzentration der Schadstoffe messen.

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Menschen

01 / 2012 Seite 46

Personalien

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Interview mit Detlef Lohse
01 / 2012 Seite 49

„Es macht mir Spaß, auch anwendungsorientiert zu arbeiten.“

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Hans Peter Nilles, Kurt Binder und Wolfgang Sandner
01 / 2012 Seite 50

Nachruf auf Horst Rollnik

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Günter Kaindl und Fritz Parak
01 / 2012 Seite 51

Nachruf auf Rudolf Ludwig Mößbauer

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DPG

01 / 2012 Seite 52

Physik-Preise 2012

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01 / 2012 Seite 62

Einladung zur Mitgliederversammlung 2012

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01 / 2012 Seite 63

Haushaltsplan 2012

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01 / 2012 Seite 63

Mitgliedsbeiträge 2012

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Bücher/Software

Siegfried Großmann
01 / 2012 Seite 66

Andrea Prosperetti: Advanced Mathematics for Applications

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Frank Jenko und Hartmut Zohm
01 / 2012 Seite 67

P. H. Diamond, S.-I. Itoh, K. Itoh: Modern Plasma Physics

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Anja Hauck
01 / 2012 Seite 67

Mark Alpert: Crash

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Neue Produkte

Winfried Reeb
01 / 2012 Seite 73

Silizium-Detektoren der Zukunft

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Tagungen

Katharina Franke, Ruslan Temirov und Markus Ternes
01 / 2012 Seite 68

Latest Developments in Scanning Probe Techniques focused on ­Nanotechnology

493. WE-Heraeus-Seminar

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Harald Schwefel, Christoph Marquardt und Gerd Leuchs
01 / 2012 Seite 68

Micro & macro-cavities in classical and non-classical light

492. WE-Heraeus-Seminar

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Michael Kopnarski und Hans Oechsner
01 / 2012 Seite 68

Jahrestagung 2011 der DVG

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01 / 2012 Seite 69

Tagungskalender

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Neue Vakuumpumpe VACUU·PURE® 10

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.

VACCU PURE 10

Lernen Sie VACUU·PURE 10 kennen.

Erleben Sie unsere neue HiScroll – die ölfreien Vakuumpumpen von Pfeiffer Vacuum

Die HiScroll Serie besteht aus drei ölfreien und hermetisch dichten Scrollpumpen mit einem nominellen Saugvermögen von 6 – 20 m³/h. Die Pumpen zeichnen sich insbesondere durch ihre hohe Leistung beim Evakuieren gegen Atmosphäre aus. Ihre leistungsstarken IPM*-Synchronmotoren erzielen einen bis zu 15% höheren Wirkungsgrad in Vergleich zu konventionellen Antrieben.

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