Juli 2011

Mit dem Spektrometer KATRIN versuchen Wissenschaftler, dem Geheimnis der Neutrinos auf die Spur zu kommen. (vgl. S. 31, Foto: Michael Zacher (bearb.))

Meinung

Siegfried Großmann
07 / 2011 Seite 3

Hoffnungsvolle Entwicklungen

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Aktuell

Stefan Jorda
07 / 2011 Seite 6

Visionär trifft Pionier

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Maike Pfalz
07 / 2011 Seite 7

Wellensuche unter Tage

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Oliver Dreissigacker
07 / 2011 Seite 8

Deutschland - Speicherland

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07 / 2011 Seite 9

Neue Helmholtz-Allianzen

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07 / 2011 Seite 9

Neue DFG-Sonderforschungsbereiche

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Inga Ludwig
07 / 2011 Seite 10

Japan: Forschen nach dem Erdbeben

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Rainer Scharf
07 / 2011 Seite 11

USA


Gedächtnisverlust für Tevatron
CO2-Abscheidung aus der Luft zu teuer
Arecibo in neuer Hand
Promotion und dann?

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Sonja Franke-Arnold
07 / 2011 Seite 12

Großbritannien: Öffentliche Veröffentlichungen

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Leserbriefe.

Stefan Kluth
07 / 2011 Seite 13

Fast doppelt so teuer

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High-Tech

Im Brennpunkt

Thomas Papenbrock
07 / 2011 Seite 16

Das simulierte Dutzend

Monte-Carlo-Methoden erlauben es, den für die Entstehung von Kohlenstoff-12 entscheidenden Hoyle-Zustand ab initio zu berechnen.

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Magnus Albert, Martin Enderlein, Thomas Huber, Christian Schneider und Tobias Schätz
07 / 2011 Seite 17

Simulierter Übergang

Erstmals ließ sich ein Quanten-Spin-System mit atomarer Auflösung in einem System ultrakalter Atome simulieren.

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Claus Lämmerzahl
07 / 2011 Seite 19

Detektivarbeit krönt Langzeitprojekt

Nach langwieriger Datenauswertung ist es mit Gravity Probe B gelungen, den Schiff-Effekt nachzuweisen.

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Forum

Stefan Jorda
07 / 2011 Seite 21

''Das ist meine Kultur''

Jack Steinberger wurde 1921 als Hans Jakob in Bad Kissingen geboren. Als 13-jährigen brachten ihn seine Eltern (gemeinsam mit seinem älteren Bruder) 1934 vor den Nazis in Sicherheit. In den USA studierte er bei Enrico Fermi, machte Karriere als Teilchenphysiker und entdeckte 1962 das Myon-Neutrino, wofür er 1988 gemeinsam mit Leon Lederman und Melvin Schwartz den Physik-Nobelpreis erhielt. In den Jahren danach lebte die Verbindung zu Bad Kissingen wieder auf, wo Jack Steinberger heute Ehrenbürger ist und seine ehemalige Schule seinen Namen trägt.

Welche Kindheitserinnerungen haben Sie noch an Deutschland?

Noch bevor der Hitler an die Macht kam, haben die Braunhemden Paraden gemacht in der Stadt mit torch lights, wie heißt das auf Deutsch?

Fackeln …

Ja, Fackelzüge. Dabei haben sie gesungen: „Wenn das Judenblut vom Messer spritzt, dann geht’s nochmal so gut.“ Das habe ich als Kind anhören müssen, der Antisemitismus war völlig öffentlich. Aber ich habe persönlich in der Schule keine Schwierigkeiten gehabt, und ich glaube, dass der Schulleiter alles getan hat, damit die jüdischen Kinder so lange es ging in der Schule bleiben konnten.

Sie haben in den USA studiert und sind über Umwege zur Physik gekommen.

Zunächst war ich Chemiker. Zur Physik bin ich im Krieg gekommen, weil man Physiker für die Entwicklung des Radars gebraucht hat.

Welcher Ihrer akademischen Lehrer hat Sie besonders be­eindruckt?

Der erste Physiker, der mir sehr viel gegeben hat, ist kürzlich mit über 100 Jahren gestorben. Er hieß Laszlo Tisza, ein Ungar, der am MIT in Cambridge arbeitete. Nach dem Krieg hatte ich das enorme Glück, in Chicago weiter studieren zu können. Dort hatte ich einige wunderbare Lehrer. Einer war Fermi, bei dem ich meine Doktorarbeit machen konnte. Gregor Wenzel war ein weiterer Lehrer und Freund, auch mit Edward Teller habe ich ein bisserl studiert. Was er dann mit Atomwaffen gemacht hat, ist mir nicht sehr lieb. Sehr wichtig ist auch, dass ich ganz außergewöhnliche Mitschüler hatte. Einer war der Chinese Chen Ning Yang, ein anderer Marshall Rosenbluth, kennen Sie ihn? ...

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Überblick

Kosmas L. Tsakmakidis und Ortwin Hess
07 / 2011 Seite 25

Der gefrorene Regenbogen

Rein optische Netzwerke würden den weltweiten Datenverkehr enorm beschleunigen. Doch dazu ist es erforderlich, mit Licht zu schalten – wofür es abgebremst werden muss. Erste Ansätze dazu gelangen mit ultrakalten Gasen. An Metamaterial-Grenzflächen und auf Oberflächen von plasmonischen Nanostrukturen könnte es mithilfe von negativen Phasen­verschiebungen sogar gelingen, Licht gänzlich anzuhalten.

Photonen zum Stillstand zu bringen klingt nach dem wohlbekannten Streich der Schildbürger, die Licht in einem Sack einfingen, um es in ihr fensterloses Rathaus zu tragen. Doch bereits der sechzehnjährige Albert Einstein machte sich zum „gestoppten Licht“ ganz ernsthaft Gedanken, welche „die Wurzeln der Speziellen Relativitätstheorie“ berührten: „Verfolgte ich, mich mit der Geschwindigkeit c fortbewegend, einen Lichtstrahl, so müsste mir dieser Lichtstrahl als ein im Raum lokalisiertes, auf der Stelle oszillierendes elektromagnetisches Feld erscheinen. Dies scheint jedoch sowohl der Erkenntnis als auch den Maxwellschen Gleichungen zu widersprechen“ [1]. Die Spezielle Relativitätstheorie lehrt uns in der Tat, dass die Lichtgeschwindigkeit c eine Naturkonstante ist und damit für alle Beobachter in Inertialsystemen gleich sein muss. Demnach sollte es unmöglich sein, Licht zu beobachten, das nur noch auf der Stelle oszil­liert. Dies hat allerdings Physiker wie Sommerfeld und Brillouin nicht davon abgehalten, zu untersuchen, ob sich Licht nicht doch bremsen oder gar einfangen lässt – insbesondere, ohne es irgendwie umzuwandeln.Das wäre nicht nur ein grundlegender Durchbruch in der Optik bzw. Quantenoptik, sondern gerade auch technisch bedeutsam. Denn heutzutage bilden optische Signale in Glasfasern die Grundlage für den Datenverkehr im Internet. Um diesen zu steuern, sind Router nötig, welche die optischen Signale in elektrische umwandeln, einen Schaltvorgang durchführen und schließlich die elektrischen Signale wieder in optische zurückwandeln. Das bremst die Systeme um einen Faktor von bis zu Tausend. Die Lösung wäre ein rein optisches Netzwerk, das ohne Umwandlung in elektrische Signale auskommt. Aber um eine Breitbandspeicherung und -verarbeitung von Licht zu ermöglichen, gilt es Methoden zu entwickeln, die das Licht tatsächlich stoppen. ...

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Manfred Lindner und Christian Weinheimer
07 / 2011 Seite 31

Den Geisterteilchen auf der Spur

Eine Vielzahl von Experimenten mit Neutrinos aus der Sonne, der Atmosphäre, Reaktoren und Beschleunigern hat gezeigt, dass Neutrinos im Flug ihre „Familienzugehörigkeit“ wechseln. Diese Neutrino­oszillationen sind ein Beleg dafür, dass Neutrinos ähnlich wie Quarks miteinander mischen und eine endliche Masse besitzen müssen, und der erste harte Beweis für Physik jenseits des Standardmodells.

Neutrinos waren von Anfang an für Überraschungen gut. Wolfgang Pauli führte sie 1930 als hypothetische Teilchen ein, um Energie- und Drehimpulserhaltung beim Betazerfall zu retten. Nur durch die gleichzeitige Emission von Elektronen und unsichtbaren Neutrinos konnte er die beobachteten kontinuierlichen Elektronenspektren erklären. Würde beim Zerfall hingegen kein anderes Teilchen emittiert, sollte die Elektronenenergie einen scharfen Wert haben. Die Form des Spektrums erfordert ein sehr leichtes, wenn nicht sogar masseloses Teilchen. Die Ladungserhaltung verlangt zudem ein elektrisch neutrales Teilchen, das aufgrund seiner geringen Wechselwirkung mit Materie kaum nachzuweisen ist. Ein Vierteljahrhundert später gelang Clyde Cowan und Frederick Reines der experimentelle Nachweis des Neutrinos. Später zeigten Leon Lederman, Melvin Schwartz und Jack Steinberger, dass es mehr als eine Sorte (Familie oder Flavour) von Neutrinos gibt. Inzwischen sind drei masselose Neutrinosorten (νe , νμ und ντ), die jeweils nach ihrem geladenen Partner in der schwachen Wechselwirkung benannt sind (Elektron e, Myon μ und Tauon τ), fester Bestandteil des Standardmodells der Teilchenphysik. Im Volksmund heißen die Neutrinos auch Geisterteilchen, wegen ihres geringen Wirkungsquerschnitts. So streuen Anti-Neutrinos aus den Spaltreaktionen eines Kernreaktors im Mittel erst nach der gewaltigen Strecke von 100 Lichtjahren mit Wasser. ...

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Physik im Alltag

Michael Vogel
07 / 2011 Seite 38

Daten, dicht gepackt

Hohe Datenraten im Mobilfunk sind nur mit ausgeklügeltem Multiplexing erreichbar. In jeder Mobilfunkgeneration kommt ein anderes Verfahren zum Einsatz.

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Menschen

07 / 2011 Seite 40

Personalien

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Maike Pfalz
07 / 2011 Seite 44

''Das ist Freiheit pur''

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Wolfgang Demtröder, Hartmut Hotop und Hans Oechsner
07 / 2011 Seite 45

Nachruf auf Helmut Ehrhardt

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Richard Bausch, Rüdiger Bessenrodt, Volker Dohm, Hans-Karl Janssen, Eckehard Schöll, Arne Stahl
07 / 2011 Seite 46

Nachruf auf Friedrich Schlögl

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Bücher/Software

Rainer Klages
07 / 2011 Seite 48

R. Kautz: Chaos

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Birgit Niderhaus
07 / 2011 Seite 48

C. Drösser: Der Physikverführer

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Alexander Pawlak
07 / 2011 Seite 49

Kurd Laßwitz

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DPG

Maike Pfalz
07 / 2011 Seite 50

Reizvolle Gegensätze

Im Juli 2011 wird ein wichtiger Abschnitt der Sanierungsarbeiten des Physikzentrums abgeschlossen.

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07 / 2011 Seite 51

Künstliche Photosynthese

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07 / 2011 Seite 52

DPG-Mitgliederzahl steigt auf 60 000

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07 / 2011 Seite 52

Wahlen zum DPG-Vorstand und von Ombudsleuten

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Markus Otto
07 / 2011 Seite 52

jDPG: Sommerexkursion 2011 in Hannover

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Tagungen

07 / 2011 Seite 53

Tagungskalender

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Sibylle Günter, Karl Lackner und Per Helander
07 / 2011 Seite 54

Fusion and Astrophysical Plasmas

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Stephanie Hansmann-Menzemer
07 / 2011 Seite 54

Physics at LHCb

479. WE-Heraeus-Seminar

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Rubriken

07 / 2011 Seite 7

TV-Tipps

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07 / 2011 Seite 55

Notizen

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