Januar 2016

Beim nichtlinearen Compton-Effekt deuten sich neuartige Energietransfer-Mechanismen an. (Bild: Joel Brehm, University of Nebraska-Lincoln 2015, Board of ­Regents, vgl. S. 18)

Grußwort

Edward G. Krubasik
01 / 2016 Seite 3

Strategischer Ausbau

weiterlesen

Aktuell

Alexander Pawlak
01 / 2016 Seite 6

LISA auf dem rechten Pfad

LISA Pathfinder ist erfolgreich gestartet und soll die Technologie für den Nachweis von Gravitationswellen im All testen.

weiterlesen
Kerstin Sonnabend
01 / 2016 Seite 7

Wendelstein 7-X: Gefangen im Magnetfeld

weiterlesen
Vera Palmer
01 / 2016 Seite 8

IYL: Scheinwerfer an!

weiterlesen
Kerstin Sonnabend
01 / 2016 Seite 11

Leibniz-Institute in Potsdam und Leipzig evaluiert

weiterlesen
Anja Hauck
01 / 2016 Seite 12

Frauen in der Wissenschaft

weiterlesen
Susanne Koch
01 / 2016 Seite 12

Auf der Suche nach kosmischen Superbeschleunigern

weiterlesen
Matthias Delbrück
01 / 2016 Seite 13

EU: Politikberater aus der Wissenschaft

weiterlesen
01 / 2016 Seite 13

DFG: Neue Sonderforschungsbereiche

weiterlesen
Matthias Delbrück
01 / 2016 Seite 14

Vereinigte Wissenschaften

weiterlesen
Rainer Scharf
01 / 2016 Seite 14

USA

Manhattan-Projekt als Park
Mars-Pläne der NASA
Mehr Doktorhüte denn je

weiterlesen

Im Brennpunkt

Felix Mackenroth
01 / 2016 Seite 18

Der doppelte Compton sieht rot

Beim nichtlinearen Compton-Effekt deuten sich neuartige Energietransfer-Mechanismen an.

weiterlesen
Clemens Bechinger
01 / 2016 Seite 19

Kuppeln mit Kolloiden

Auf mikroskopischer Skala ist es gelungen, eine Kupplung aus Kolloidteilchen aufzubauen.

weiterlesen
John M. Lupton
01 / 2016 Seite 21

Super im Kollektiv

Wenn sich kollektive Anregungen in Quantenfilmen überlagern, entsteht eine neue infrarote Lichtquelle.

weiterlesen
Mackillo Kira
01 / 2016 Seite 23

Quantenfluktuationen vermessen

Der direkte Nachweis von Quantenfluktuationen eröffnet neue Wege für Quantenoptik und Spektroskopie im Terahertzbereich.

weiterlesen

Forum

Arnulf Quadt und Maike Pfalz
01 / 2016 Seite 26

Mit Physik zum perfekten Wurf

Der 70-jährige Holger Geschwindner hat nicht nur in der deutschen Basketball-Nationalmannschaft gespielt, sondern auch Mathematik und Physik studiert. Seine Physikkenntnisse hat er eingesetzt, um den perfekten Wurf zu berechnen. Davon profitiert seit 1995 NBA-Spieler Dirk Nowitzki, dessen Trainer und Mentor Geschwindner ist.

Wie haben Sie Dirk Nowitzki eigentlich entdeckt?

Ich habe damals in der Altherrenmannschaft ge­spielt. Vor uns hat die Jugend trainiert, und da war ein langer dünner Junge dabei, der witzigerweise schon alles gemacht hat, was ein guter Basketballspieler können muss. Aber ihm fehlte noch die richtige Technik. Nach dem Spiel habe ich ihm angeboten, ihm dieses Handwerkszeug beizubringen. So hat alles angefangen.

Gelernt haben Sie aber etwas anderes...

Genau. Ich habe Mathematik und Physik studiert.

Wie kamen Sie auf diese Fächer?

Mir sind Mathe und Physik in der Schule sehr leicht gefallen. An der Tafel konnte ich immer schnell eine Lösung aus der Hosentasche zaubern. Ich war ein fauler Schüler und mehr auf den Sport konzentriert, da kamen mir Fächer gelegen, in denen es ums Verstehen ging, nicht ums Auswendiglernen. Rückblickend war das dumm, ich hätte viel weiter kommen können, wenn ich mich nur richtig reingekniet hätte.

Parallel zum Studium haben Sie intensiv Basketball gespielt...

In Deutschland war Basketball zu der Zeit reiner Studentensport, den wir aus Spaß betrieben haben. Andere Spieler sind Lehrer geworden, Mediziner oder Zahnärzte. In unserer Generation war von vornherein klar, dass man seinen Lebens­unterhalt nicht mit dem Balldribbeln verdienen kann. ...

weiterlesen

Überblick

Manfred Helm, Peter Michel, Michael Gensch und Andreas Wagner
01 / 2016 Seite 29

Alles im Fluss

Knapp zehn Kilometer vom Flusslauf der Elbe entfernt liegt das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf. Dort befindet sich ELBE – der Elektronen-Linear­beschleuniger für Strahlen mit hoher Brillanz und niedriger Emittanz. Diese Quelle für Sekundärstrahlung, sowohl für elektromagnetische als auch Teilchenstrahlen, ist in den letzten drei Jahren signi­fikant ausgebaut worden und bietet nun neue, verbesserte Experimentiermöglichkeiten.

Um Struktur und Eigenschaften von Materie im weitesten Sinne zu untersuchen, sind geeignete Sonden nötig: Das können elektromagnetische Wellen bzw. Photonen sein, vom niederfrequenten, langwelligen Terahertz-Bereich bis zu kurzwelligen Röntgenquanten, aber auch Teilchen wie Neutronen oder Positronen. Je nach Größe der relevanten Strukturen und Natur der gesuchten Eigen­schaften eignet sich die eine Sonde besser als die andere. Mit den beschleunigten Elektronenpaketen bei ELBE lässt sich eine breite Palette an Sekundärstrahlen erzeugen, um damit z. B. kondensierte Materie zu untersuchen [1] (Abb. 1). Besondere Merkmale von ELBE sind die supraleitenden Beschleuniger­strukturen, die sehr hohe Ströme und damit sehr hohe Teilchenflüsse ermöglichen – unabhängig davon, ob es sich um Photonen, Positronen oder Neutronen handelt. All dies macht den Beschleuniger ELBE weltweit einzigartig und vereint zugleich unterschiedliche Wissenschaftsgebiete mit erheblichen Synergieeffekten.

Mit supraleitenden Hochfrequenzresonatoren lassen sich hohe elektrische Felder von rund 30 MV/m im kontinuierlichen Betrieb erzeugen. Solche Resonatoren, ursprünglich an DESY für das Elektronen-Posi­tronen-Colliderprojekt TESLA entwickelt, kommen an ELBE zum Einsatz. Die Resonanzfrequenz von 1,3 GHz sorgt für eine extrem hohe Güte von über 1010. Ein solcher Resonator arbeitet nahezu verlustfrei und ist in der Lage, ohne nennenswerten Wärmeeintrag in das Resonatormaterial dauerhaft ein hohes Feld zu erzeugen und Elektronenpakete kontinuierlich zu beschleunigen. Diese Betriebsweise heißt „quasi-continuous wave-mode“ (cw). ...

weiterlesen
Dirk Manske und Martin Dressel
01 / 2016 Seite 37

Mit Schwung durch die Hutkrempe

Supraleitung weist viele Analogien zur Hochenergie­physik auf. Auch die Idee, für die Peter Higgs und François Englert 2013 den Physik-Nobelpreis erhielten, hat ihren Ursprung in der Festkörperphysik. In einem „Mexican Hat“-Potential gibt es eine elementare Anregung entlang des Radius der Hutkrempe: die massebehaftete Higgs-Mode. Neue Experimente an Supraleitern erlauben es, die Higgs-Mode direkt zu beobachten, sowohl im Gleichgewicht als auch im Nicht-Gleichgewicht, nachdem der Supraleiter mit einem kurzen Laserpuls angeregt wurde.

Im Jahr 1911 beobachtete Heike Kamerlingh Onnes, dass der Widerstand von Quecksilber unterhalb der Sprungtemperatur von Tc = 4,2 K verschwindet, und entdeckte damit das Phänomen der Supraleitung. Um Supraleitung zu verstehen, ist allerdings der damit verknüpfte, perfekte Diamagnetismus wichtiger. Zwanzig Jahre später gelang es Walther Meißner und Robert Ochsenfeld, dieses Phänomen nachzuweisen, das zum Meißner-Ochsenfeld-Effekt führt: Magnetfelder dringen nur exponentiell gedämpft in den Supraleiter ein, falls seine Temperatur unterhalb von Tc liegt. Die klassische London-Theorie beschreibt beide Phänomene. Manche Experimente sind aber nur mittels quantenmechanischer Modelle zu erklären.
Die Theorie von Bardeen, Cooper und Schrieffer erklärte 1957 alle Beobachtungen, die bis dahin an Supraleitern vorlagen. Der Meißner-Ochsenfeld-Effekt beruht demnach auf einem neuen Quantenzustand, bei dem alle Elektronen die gleiche Energie und den gleichen Wellenvektor besitzen. Aufgrund des Pauli-Prinzips ist dies nur für Bosonen möglich, sodass sich jeweils zwei Elektronen zu Cooper-Paaren zusammenschließen müssen. Die BCS-Theorie sagt voraus, dass sich in der Zustandsdichte unterhalb Tc eine Ener-gielücke bildet, die gerade dem Doppelten des Ordnungsparameters der Supraleitung entspricht (Abb. 1): Anregungen im Intervall [–, ] sind „verboten“. Um Elektronen im Supraleiter anzuregen, muss man diese Energielücke überwinden, die für einen BCS-Supraleiter 2 = 3,53 kBTc beträgt. Bei einem Supraleiter mit Tc = 12 K ist dies mit elektromagnetischer Strahlung der Frequenz 1 THz bzw. der Wellenzahl 30 cm–1 möglich. Daher eignet sich die Terahertz-Spektroskopie dazu, die Dynamik der Elektronen im Supraleiter zu untersuchen. ...

weiterlesen

Physik im Alltag

Michael Vogel
01 / 2016 Seite 42

Blick in den Körper

Die Positronen-Emissions-Tomographie nutzt die Strahlung der Paarvernichtung, um Vorgänge im Körper zu visualisieren.

weiterlesen

Menschen

01 / 2016 Seite 44

Personalien

weiterlesen
Helmut Rauch
01 / 2016 Seite 48

Nachruf auf Lothar Köster

weiterlesen
Jörg Frauendiener, Domenico Giulini und Markus King
01 / 2016 Seite 49

Nachruf auf Herbert Pfister

weiterlesen
Kerstin Sonnabend
01 / 2016 Seite 50

„Man sollte sich nicht so wichtig nehmen…“

Interview mit Michael Wiescher

weiterlesen
Joachim Treusch
01 / 2016 Seite 81

Dank an Ernst Dreisigacker

weiterlesen

DPG

01 / 2016 Seite 25

Praktikumsbörse

weiterlesen
01 / 2016 Seite 28

Laborbesichtigungsprogramm: Ein Tag vor Ort

weiterlesen
01 / 2016 Seite 35

WE-Heraeus-Kommunikationsprogramm

weiterlesen
01 / 2016 Seite 52

Physik-Preise 2016

weiterlesen
anna Rückert, Moritz Haarig und Tobias Messer
01 / 2016 Seite 61

Arktische Forschung und Polarlichter

weiterlesen
Julia Baldauf, Toni Bauer, Samuel Ritzkowski und Hannes Vogel
01 / 2016 Seite 62

Sommerliche Exkursion

weiterlesen
Arnulf Quadt und Sara Schulz
01 / 2016 Seite 63

„Ihr nennt es Spielen, wir nennen es Experimentieren“

Physik für Flüchtlinge – über 600 freiwillige DPG-Mitglieder helfen mit!

weiterlesen
01 / 2016 Seite 65

DPG-Technologietransferpreis

weiterlesen
01 / 2016 Seite 66

Einladung DPG-Mitgliederversammlung

weiterlesen
01 / 2016 Seite 67

Mitgliedsbeiträge 2016

weiterlesen
01 / 2016 Seite 68

Kurzprotokoll zur Vorstandsratssitzung

weiterlesen
01 / 2016 Seite 78

Bewerberliste

weiterlesen
01 / 2016 Seite 80

Mitgliedschaft in der DPG

weiterlesen

Bücher/Software

Thomas Gasenzer
01 / 2016 Seite 64

Steven Weinberg: Quantenmechanik

weiterlesen

Rubriken

01 / 2016 Seite 69

Notizen

weiterlesen
01 / 2016 Seite 71

Tagungskalender

weiterlesen

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.

*Interior Permanent-Magnet

Pfeiffer HiScroll Pumpen Video

Erfahren Sie mehr über die neue HiScroll Vakuumpumpe

Sonderhefte

Die Sonder­ausgaben Physics' Best und Best of präsentieren kompakt und übersichtlich neue Produkt­informationen und ihre Anwendungen und bieten für Nutzer wie Unternehmen ein zusätzliches Forum.

Webinar: Grundlagen der Wellenoptik-Simulation in 18 Minuten

Dieses 18-minütige Webinar vermittelt die Grundlagen der Modellierung und Simulation wellenoptischer Systeme.

Mehr Informationen zum Webinar

Webinar: Von Transportmessungen in der Festkörperphysik zur Impedanzanalyse in der Elektrotechnik

Nach einer kurzen Einführung in das Lock-in Verstärker Messverfahren erfahren Sie, wie diese Messtechnik bessere und schnellere Transportmessungen ermöglicht.

Mehr Informationen zum Webinar

Virtuelle Jobbörse

Eine Kooperation von Wiley und der DPG

Da die erste virtuelle Jobbörse mit mehr als 1.500 Registrierungen und über 1.000 teilnehmenden Personen ein sehr großer Erfolg für Anbieter und Teilnehmende war, bieten die Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG) und der Verlag Wiley-VCH eine weitere virtuelle Jobbörse im Herbst an.

Eventbeginn:
03.11.2020 - 12:00
Eventende:
03.11.2020 - 16:00

Mehr Informationen

Sonderhefte

Die Sonder­ausgaben Physics' Best und Best of präsentieren kompakt und übersichtlich neue Produkt­informationen und ihre Anwendungen und bieten für Nutzer wie Unternehmen ein zusätzliches Forum.

Webinar: Grundlagen der Wellenoptik-Simulation in 18 Minuten

Dieses 18-minütige Webinar vermittelt die Grundlagen der Modellierung und Simulation wellenoptischer Systeme.

Mehr Informationen zum Webinar

Webinar: Von Transportmessungen in der Festkörperphysik zur Impedanzanalyse in der Elektrotechnik

Nach einer kurzen Einführung in das Lock-in Verstärker Messverfahren erfahren Sie, wie diese Messtechnik bessere und schnellere Transportmessungen ermöglicht.

Mehr Informationen zum Webinar

Virtuelle Jobbörse

Eine Kooperation von Wiley und der DPG

Da die erste virtuelle Jobbörse mit mehr als 1.500 Registrierungen und über 1.000 teilnehmenden Personen ein sehr großer Erfolg für Anbieter und Teilnehmende war, bieten die Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG) und der Verlag Wiley-VCH eine weitere virtuelle Jobbörse im Herbst an.

Eventbeginn:
03.11.2020 - 12:00
Eventende:
03.11.2020 - 16:00

Mehr Informationen