Juni 2016

Spuren in einer Blasenkammer zeigen, dass wir es mit Teilchen zu tun haben – aber ist das wirklich so? (Bild: CERN, vgl. S. 29)

Meinung

Tommaso Calarco
06 / 2016 Seite 3

Ein Flaggschiff für Quanten

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Aktuell

Kerstin Sonnabend
06 / 2016 Seite 6

Quanten schlagen hohe Wellen

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Maike Pfalz
06 / 2016 Seite 7

Im Prinzip äquivalent

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Maike Pfalz
06 / 2016 Seite 8

Preise für das LIGO-Team

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Anja Hauck
06 / 2016 Seite 10

Sonne, Wind und Wasserstoff

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Maike Pfalz
06 / 2016 Seite 11

Exzellenz auf Dauer

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Matthias Delbrück
06 / 2016 Seite 12

Schwerelose Experimente

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Maike Pfalz
06 / 2016 Seite 12

Proteine unter Beobachtung

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Rainer Scharf
06 / 2016 Seite 13

USA

Was Trump (nicht) weiß
Promoviert – und dann?
Pläne zur Energieforschung

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Matthias Delbrück
06 / 2016 Seite 13

Röntgenauge verliert Flügel

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Leserbriefe

Marc Bruchner, Hans-Hermann Knitter, Thomas Dörfler
06 / 2016 Seite 15

Reaktionen zu Reaktorunfällen

Mit Erwiderung von Clemens Walther

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Im Brennpunkt

Roland Diehl
06 / 2016 Seite 18

Radioaktiver Fingerabdruck

Supernova-Explosionen verraten sich durch instabile Eisenisotope in der Tiefsee und auf dem Mond.

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Hans-Jürgen Stöckmann
06 / 2016 Seite 20

Tsunami-Monsterwellen fast aus dem Nichts

Kleinste Unebenheiten des Ozeanbodens beeinflussen Ort und Amplitude extremer Wellen.

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Giovanna Morigi
06 / 2016 Seite 22

Geschickt geschaltet

An einem Doppelspalt aus zwei Atomen lässt sich durch Variation ihres Abstands zwischen klassischer und quantenmechanischer Interferenz umschalten.

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Forum

Alexander Pawlak
06 / 2016 Seite 24

„Eine neue Sicht auf die Welt“

Die Germanistin Aura Heydenreich und der theoretische Physiker Klaus Mecke haben 2014 mit dem Erlanger Zentrum für Literatur und Naturwissenschaft (ELINAS) ein neuartiges interdisziplinäres Forum gegründet. Dort können Forscherinnen und Forscher aus Literatur- und Naturwissenschaft auf Augenhöhe miteinander kooperieren, um Fragen im Schnittfeld der beiden Disziplinen zu bearbeiten.

Wie kamen Sie als Physiker zur Beschäftigung mit Literatur?

Klaus Mecke: Als Assistent in Wuppertal habe ich einen Lesekreis für aktuelle deutschsprachige Literatur besucht. Beim Roman über Lichtenberg von Gert Hoffman habe ich mich mit einem Literaturwissenschaftler über die Darstellung dieses Physikers gestritten. Daraus ergab sich aber ein sehr konstruktives Gespräch, und später haben wir gemeinsam Seminare angeboten.

Zur Physik in der Literatur?

Mecke: Ja, beispielsweise in Bezug auf die Frage, wie physikalische Themen wie Raum, Zeit oder Quanten in Erzählungen aufgegriffen und ästhetisiert werden. Ich habe angefangen zu sammeln, wo in der Literatur Physik aufgegriffen wird und was es an Sekundärliteratur gibt. Das war überraschend viel! Mein Eindruck ist, dass Naturwissenschaften, speziell die Physik, über die Jahrhunderte hinweg immer Thema in der Literatur gewesen sind. Das beginnt in der Romantik mit von Arnim oder Novalis. In Zeiten von Brecht, Frisch und Dürrenmatt war mehr die Verantwortung der Wissenschaftler ein Thema, während heutige Schriftsteller vor allem die Phänomene der Relativitätstheorie und Quantenmechanik spannend finden.

Wie ging es dann weiter?

Mecke: Über die Seminare hinaus habe ich viele Vorträge gehalten. Das Interesse ging dabei meist von den Didaktikern aus, die ein großes Potenzial darin sahen, Physik über Literatur zu vermitteln. Als ich nach Stuttgart ans Max-Planck-Insti­tut ging, fehlte mir der unmittelbare Kontakt zu den Literaturwissenschaftlern, und ich musste mich auf die eigene Karriere fokussieren. Mein Interesse für Literatur blieb, aber als aktives Projekt ruhte es fast zehn Jahre. (...)

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Überblick

Meinard Kuhlmann
06 / 2016 Seite 29

Sein oder Nichtsein?

Die Quantenfeldtheorie gehört zu den erfolgreichsten Theorien, die es je gab. Sie hat sich bei der Erklärung der verschiedensten Phänomene bewährt, ihre Vorhersagen sind von unübertroffener Genauigkeit. Damit könnte man sich zufrieden geben. Doch wer ein tieferes Verständnis dieser und anderer fundamentaler Theorien sucht, kommt nicht umhin, sich ihr auch mit philosophischen Mitteln zuzuwenden. Gleichzeitig ist die Philosophie damit konfrontiert, dass sie sich auch im Licht der physikalischen Erkenntnisse bewähren sollte. Ein Frage, in der Philosophie und Physik aufeinander treffen, lautet: Was sind eigentlich die fundamentalen „Entitäten“ der Quantenfeldtheorie, und sind sie real?

Die Ontologie befasst sich in der Philosophie mit dem Seienden im allgemeinsten Sinne. Nach traditioneller Auffassung ist sie eine so allgemeine Disziplin, dass für sie keine speziellen wissenschaftlichen Einsichten eine Relevanz haben. Im Rahmen der Ontologie geht es beispielsweise ganz allgemein darum, was Eigenschaften und Dinge sind und wie sie zueinander stehen. Sind Eigenschaften Teile von Dingen? Aber wie könnten dann zwei verschiedene Dinge dieselbe Eigenschaft haben? Und wieso sagen wir manchmal, dass Dinge (wie etwa Menschen) sich verändern und trotzdem ihre Identität beibehalten, und manchmal, dass Dinge durch Veränderung aufhören zu existieren, wie etwa beim Schmelzen eines Eiswürfels? Wie immer man diese Fragen beantworten möge, die Antworten scheinen nicht davon abzuhängen, welche Eigenschaften und Dinge es konkret in der Welt gibt. Denn das sind zufällige Tatsachen, die auf allgemeine Überlegungen keinen Einfluss haben können – so wie es auch für die Arithmetik keine Bedeutung hat, welche Dinge zahlenmäßig erfasst werden.

Doch immer wieder haben Ergebnisse der empirischen Wissenschaften, nicht zuletzt in der modernen Physik, angebliche Denknotwendigkeiten ins Wanken gebracht: Raum und Zeit sind nicht notwendig eukli­disch, Kausalität impliziert doch keinen Determinismus, oder zwei Dinge (wie Elektronen) können in allen Eigenschaften übereinstimmen und trotzdem nicht ein und dasselbe Ding sein. Angesichts solcher Erfahrungen ist in der so genannten analytischen Ontologie heute die Ansicht verbreitet, dass eine Berücksichtigung aktueller naturwissenschaftlicher Erkenntnisse unverzichtbar ist. Die Ansätze der Ontologie müssen sich im Lichte dieser Erkenntnisse bewähren. (...)

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Geschichte

Christian Spiering und Herwig Schopper
06 / 2016 Seite 37

Superschwere Elemente und Neutrinos

Am 26. März 1956 unterzeichneten elf Länder des damaligen Ostblocks einen Vertrag zur Gründung eines internationalen Kernforschungsinstituts, das bei den Vereinten Nationen registriert wurde. Das Institut hat auf einigen Gebieten Wissenschafts­geschichte geschrieben und war über drei Jahrzehnte ein wichtiges Bindeglied über den eisernen Vorhang hinweg. Heute versteht es sich als Teil einer gesamteuropäischen Forschungslandschaft.

Das Vereinigte Institut für Kernforschung (engl. Joint Institute for Nuclear Research, JINR) befindet sich in Dubna, etwa 120 km nordöstlich von Moskau. Von Beginn an war es auf die friedliche Anwendung der Kernenergie sowie auf Grundlagenforschung in der Kern- und Elementarteilchenphysik ausgerichtet. Bis kurz zuvor hatte Dubna allerdings noch zu jenen auf keiner Landkarte verzeichneten Ortschaften gehört, in denen während der 1940er-Jahre im Rahmen des sowjetischen Atombombenprogramms streng geheime Forschungsinstitute angesiedelt waren. Bei der Gründung des JINR konnte die Sowjetunion darum zwei existierende (zuvor ebenfalls geheime) Institute der sowjetischen Akademie der Wissenschaften in das internationale Institut einbringen – das Laboratorium für Kernprobleme mit seinem 680-MeV-Zyklotron und das Laboratorium für hohe Energien, in dem 1957 ein 10-GeV-Synchrotron seinen Betrieb aufnehmen sollte. In den Dubnaer Teilinstituten („Laboratorien“, Abb. 1) sind über sechs Jahrzehnte hinweg viele wichtige Resultate erzielt und neuartige Methoden entwickelt worden, die wir hier natürlich nur anhand von wenigen Beispielen beleuchten können.

Am spektakulärsten ist sicherlich die Entdeckung superschwerer Elemente im Laboratorium für Kernreaktionen (LNR). Dessen Leitung übernahm 1957 Georgi Flerov, einer der wichtigen Protagonisten des sowjetischen Atomprojekts (Abb. 2). Das LNR hat sich über Jahrzehnte ein Wettrennen mit der University of California in Berkeley und später dem GSI Helmholtzzentrum in Darmstadt um den Erstnachweis von Transfermium-Elementen (Ordnungszahl > 100) geliefert. Trotz gelegentlicher Prioritätsstreitigkeiten ist der bedeutende Beitrag des LNR zu diesem Themenfeld unbestritten und wurde durch die Benennung der Elemente 101 (Mendelevium) und 105 (Dubnium) gewürdigt. Gegenwärtig wetteifert das LNR mit seinen alten Konkurrenten und dem RIKEN-Institut in Japan darum, als Erster die erwartete „Insel der Stabilität“ bei etwa 114 Protonen und 184 Neutronen im Kern zu erreichen. (...)

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Physik im Alltag

Michael Vogel
06 / 2016 Seite 42
Pro-Physik-Mitglieder

Fein vernebelt

Mittels Ultraschall lassen sich feine Tropfen erzeugen. Dieses Zerstäubungsverfahren findet in dekorativen Lampen, Luftbefeuchtern oder Inhalatoren Anwendung.

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Menschen

06 / 2016 Seite 45

Personalien

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Frithjof Anders, Stefan Kehrein und Dieter Vollhardt
06 / 2016 Seite 48

Nachruf auf Thomas Pruschke

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Bernd Lohmann, Karl Blum, Burkhard Langer, Heinz-Jürgen Beyer und Jim F. Williams
06 / 2016 Seite 49

Zum Gedenken an Hans Kleinpoppen

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Thomas Dekorsy, Manfred Helm, Karl Leo und Helmut Rauch
06 / 2016 Seite 50

Nachruf auf Heinrich Kurz

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Maike Pfalz
06 / 2016 Seite 51

„Besser als ein Betriebsausflug!“

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Bücher/Software

Khaled Karrai
06 / 2016 Seite 52

Vladimir M. Fomin (Hrsg.): Physics of Quantum Rings

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Alexander Pawlak
06 / 2016 Seite 53

Brandon R. Brown: Planck - Driven by Vision, Broken by War

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DPG

06 / 2016 Seite 28

Highlights der Physik

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06 / 2016 Seite 36

Einstein-Slam

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06 / 2016 Seite 54

20. Deutsche Physikerinnentagung

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Kerstin Sonnabend
06 / 2016 Seite 54

Mehr als messen, auswerten und darstellen

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06 / 2016 Seite 58

Kurzprotokoll zur Vorstandsratssitzung

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Tagungen

Masud Haque, Michael Bonitz und Stefan Kehrein
06 / 2016 Seite 60

Isolated many-body quantum systems out of equilibrium: from unitary time evolution to quantum kinetic equations

599. WE-Heraeus-Seminar

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Christoph Marquardt, Ulrik L. Andersen und Maria Chekhova
06 / 2016 Seite 60

Macroscopic Entanglement

605. WE-Heraeus-Seminar

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Peter Banzer und Gerd Leuchs
06 / 2016 Seite 60

Nanophotonics and Complex Spatial Modes of Light

606. WE-Heraeus-Seminar

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Bernhard Holzapfel und Francesco Grilli
06 / 2016 Seite 61

Superconducting Materials on Their Way from Physics to Applications

608. WE-Heraeus-Seminar

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Marc Weber, Alfred Krabbe, Fine Fiedler und Cornelia Wunderer
06 / 2016 Seite 61

Semiconductor Detectors in Astronomy, Medicine, Particle Physics and Photon Science

607. WE-Heraeus-Seminar

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06 / 2016 Seite 62

Tagungskalender

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Neue Produkte

Wolfgang Schneider
06 / 2016 Seite 66

Präzise verzögert

Wie sich für jedes optische System die am besten geeignete Verzögerungsplatte finden lässt.

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Rubriken

06 / 2016 Seite 59

Notizen

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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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