Juni 2021

Der riesige Magnet des Experiments Muon g-2 wurde vom Brookhaven National Laboratory in New York zum Fermilab in ­Illinois transportiert. (Bild:
R. Hahn / Fermilab, vgl. S. 16)

Lesen Sie die gesamte Ausgabe als E-Paper.

Zur Ausgabe

Meinung

Jan-Dierk Grunwaldt und Sarah Köster
06 / 2021 Seite 3

Licht für die Zukunft

weiterlesen

Aktuell

Maike Pfalz
06 / 2021 Seite 6
DPG-Mitglieder

Wechsel in der Spitzengruppe

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für DPG-Mitglieder zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.
Kerstin Sonnabend
06 / 2021 Seite 7
DPG-Mitglieder

Nachbesserungen gefordert

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für DPG-Mitglieder zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.
Alexander Pawlak
06 / 2021 Seite 8
DPG-Mitglieder

50 Jahre großes (Radio-)Auge

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für DPG-Mitglieder zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.
Anja Hauck
06 / 2021 Seite 9
DPG-Mitglieder

Geförderte Energieforschung

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für DPG-Mitglieder zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.
Alexander Pawlak
06 / 2021 Seite 9
DPG-Mitglieder

Intuitiv in die Quantenwelt

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für DPG-Mitglieder zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.
Maike Pfalz
06 / 2021 Seite 10
DPG-Mitglieder

Ein Zentrum für die Optik

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für DPG-Mitglieder zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.
Kerstin Sonnabend
06 / 2021 Seite 11
DPG-Mitglieder

Elektronik made in Germany

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für DPG-Mitglieder zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.
DFG
06 / 2021 Seite 11
DPG-Mitglieder

Neue Graduierten­kollegs

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für DPG-Mitglieder zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.
Kerstin Sonnabend
06 / 2021 Seite 11
DPG-Mitglieder

Programm für schnelles Rechnen

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für DPG-Mitglieder zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.
Matthias Delbrück
06 / 2021 Seite 12
DPG-Mitglieder

USA

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für DPG-Mitglieder zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.
Kerstin Sonnabend
06 / 2021 Seite 13
DPG-Mitglieder

Kanada: Viel Geld für angewandte Forschung

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für DPG-Mitglieder zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.

High-Tech

Dieser Artikel ist nur für DPG-Mitglieder zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.

Brennpunkt

Jörg Pretz
06 / 2021 Seite 16
DPG-Mitglieder

Anomale Abweichung

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für DPG-Mitglieder zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.
Hartmut Löwen
06 / 2021 Seite 18
DPG-Mitglieder

Abstand halten!

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für DPG-Mitglieder zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.

Geschichte

Stefan L. Wolff
06 / 2021 Seite 20

Lewin Leopold Ehrlich (1882 – 1942)

Mit (Lewin) Leopold Ehrlich erinnern wir an ein Mitglied der DPG, das weder im industriellen noch im universitären Wissenschaftsbetrieb oder in der Publizistik, sondern in dem für die Fachwelt weniger sichtbaren Beruf eines Studienrats im Schulwesen tätig gewesen war. Außerdem gehörte Ehrlich zu den Mitgliedern, die ohne Promotion oder andere Publikationen keinen Eintrag in einem Nachschlagewerk wie dem „Biographisch-literarischen Handwörterbuch“ von Poggen­dorff erhielten und somit auch keinen „akademischen Fußabdruck“ hinter­lassen haben. (...)

 

weiterlesen

Überblick

Jens Frahm, Dirk Voit, Oleksandr Kalentev, Maaike van Zalk, Jakob Klosowski und Jost Kollmeier
06 / 2021 Seite 22
Mitglieder

Filme aus dem Körperinneren

Seit ihrer ersten klinischen Erprobung vor rund vierzig Jahren hat sich die Magnetresonanz-Tomografie zu einem der wichtigsten bildgebenden Verfahren in der medizinischen Diagnostik entwickelt. Allerdings war es lange nicht möglich, sehr schnelle Vorgänge direkt abzubilden. Zudem führten unvermeidbare Bewegungen häufig zu Bildfehlern. Eine neue Technik für die Auf­nahme von MRT-Filmen in Echtzeit erlaubt es nun, beliebige Körperbewegungen und Organfunktionen mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung darzustellen.

Im Vergleich zu der früher eingeführten Röntgen-Computertomografie konnten die ersten medizinischen Aufnahmen mit der Magnetresonanz-Tomo­grafie (MRT, Info­kasten) [1] zu Beginn der 1980er-Jahre mehrere Vorteile verbuchen: einen völlig nicht­invasiven Einsatz, eine Weichgewebedarstellung ohne Kontrastmittel und eine hohe Empfindlichkeit gegenüber krankhaften Veränderungen. Auf der anderen Seite stellten sich Messzeiten von mehreren Minuten für ein Schnittbild als ein fundamentales Problem heraus und als erheblicher Nachteil für die klinische Praxis. Erst ein 1985 beschriebenes Schnellbildverfahren (Fast Low Angle Shot, FLASH) mit hundertfacher Beschleunigung [2, 3] verhalf der MRT zum grundsätzlichen Durchbruch, der bis heute zu steten Weiterentwicklungen vielfältiger Untersuchungsmodalitäten geführt hat.
Der physikalische Trick bestand darin, die langen Wartezeiten zu vermeiden, die damals zwischen den Hunderten von unterschiedlich ortskodierten Einzelmessungen einer MRT-Aufnahme einzuhalten waren. Diese Wartezeiten waren nötig für eine ausreichend starke Erholung des jeweils vollständig verbrauchten MRT-Signals durch die T1-Relaxation, bevor die nächste Einzelmessung beginnen konnte. Gleichzeitig erforderte ein räumlich gut aufgelöstes Bild sehr viele Einzelmessungen. Eine Fourier-Transformation des zeitlichen Signals jeder Einzelmessung entspricht einer eindimensionalen Projektion des Untersuchungsobjekts.
Bei Aufnahmen nach dem FLASH-Prinzip regt ein Radiofrequenzimpuls das MRT-Signal an, der nur eine kleine Leistung besitzt und nur einen kleinen Teil des verfügbaren Signals für die aktuelle Einzelmessung verbraucht. Da gleichzeitig der größte Anteil der Gleich­gewichtsmagnetisierung für weitere Anregungen unmittelbar zur Verfügung steht und daher keine Wartezeit folgen muss, verringern sich die Wiederholzeiten der Einzel­messungen von Sekunden auf Millisekunden. Entsprechend beträgt die Gesamtmessdauer für ein Bild statt Minuten nur noch Sekunden. Erst dies erlaubt hochaufgelöste dreidimensionale MRT-Aufnahmen. (...)

 

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für registrierte Nutzer zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.
Titus Neupert und Frank Schindler
06 / 2021 Seite 28
Mitglieder

Topologische Isolatoren 2.0

Dass Isolatoren keinen Strom leiten, klingt nach einer Tautologie. Die vor über zehn Jahren entdeckten topo­logischen Isolatoren bilden hingegen eine Ausnahme. Diese sind nur im Volumen des Kristalls isolierend, während sich auf der Oberfläche leitende Zustände befinden. Die Existenz solcher Zustände lässt sich mit den mathematischen Mitteln der Topologie vorhersagen. Kürzlich wurde diese Materialfamilie durch topologische Isolatoren „höherer Ordnung“ erweitert, die im Idealfall leitende Zustände auf den Kristallkanten haben. Erste experimentelle Hinweise dafür fanden sich ausgerechnet in elementaren Bismut-Kristallen, die bis dahin als nichttopologische Materialien galten.

Topologische Zustände sind ein Paradebeispiel dafür, wie sich physikalische Phänomene durch elegante mathematische Beschreibung tiefgründig ver­stehen lassen. In der Mathematik beschreibt die Topologie Eigenschaften von Objekten, die bei kontinuierlichen Verformungen unverändert bleiben. Die Knotentheorie ist ein gutes Beispiel: Bleiben die Enden eines Seils fixiert, so sind bestimmte Knoten nicht aufzulösen, unabhängig davon, wie das Seil zwischen ihnen verformt wird. In Festkörpern geht es nicht um Seile und Knoten, aber die grundsätzlich selbe mathe­matische Beschreibung lässt sich nutzen, um die quantenmechanische Wellenfunktion von Elektronen in einem Kristall zu beschreiben. Dabei handelt es sich um die sogenannten Bloch-Wellen, die sich aus einer ebenen Welle im Kristallgitter und einer Modulation durch das periodische Gitter zusammensetzen. Sie sind durch den Gitterimpuls der Elektronen charakterisiert, der ihre Wellenlänge festlegt. Die gitterperiodische Modulation hängt ebenso vom Gitter­impuls ab, und es gibt abstrakte Analoga zu Knoten in ihrer funktionalen Abhängigkeit. Die Topologie manifestiert sich somit in der Wellenfunktion im Hilbert-Raum. (...)

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für registrierte Nutzer zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.

Streifzug

Christian Forstner
06 / 2021 Seite 34
DPG-Mitglieder

Physik und Bauhaus in Jena

Ein Stadtrundgang durch die Saalestadt verbindet Physik- und moderne Architekturgeschichte.

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für DPG-Mitglieder zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.

Physik im Alltag

Denise Müller-Dum und Jens Kube
06 / 2021 Seite 36
Mitglieder

Unter Druck

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für registrierte Nutzer zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.

Menschen

06 / 2021 Seite 38
DPG-Mitglieder

Personalien

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für DPG-Mitglieder zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.
Andreas Meyer, Dieter Herlach und Hansjörg Dittus
06 / 2021 Seite 42
DPG-Mitglieder

Nachruf auf Berndt Feuerbacher

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für DPG-Mitglieder zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.
Kerstin Sonnabend
06 / 2021 Seite 43
DPG-Mitglieder

„Das Engagement macht auch die eigene Forschung sichtbar.“

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für DPG-Mitglieder zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.

Rezensionen

Claus Kiefer
06 / 2021 Seite 44
DPG-Mitglieder

Martin Bojowald: Foundations of Quantum Cosmology

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für DPG-Mitglieder zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.
Kerstin Sonnabend
06 / 2021 Seite 45
DPG-Mitglieder

Volker Hahn: Die souveräne Expertin

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für DPG-Mitglieder zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.
Alexander Pawlak
06 / 2021 Seite 45
DPG-Mitglieder

Ilja Bohnet: Vom Quantenschaum bis zum Rand des ­Universums,

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für DPG-Mitglieder zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.
Alexander Pawlak
06 / 2021 Seite 46
DPG-Mitglieder

Jóhann Jóhannsson & Yair Elazar Glotman: Last and First Men

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für DPG-Mitglieder zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.

DPG

Maike Pfalz / DPG
06 / 2021 Seite 48
DPG-Mitglieder

Klima mit dem Koffer verstehen

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für DPG-Mitglieder zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.
Nicole Gerasimova
06 / 2021 Seite 49
DPG-Mitglieder

Vom Schreibtisch in den Weltraum und zurück

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für DPG-Mitglieder zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.
Carolin Lüders, Miriam Raths, Simon Ohler, Marco Decker und Mirco Kutas
06 / 2021 Seite 50
DPG-Mitglieder

Studium, Promotion? Und dann?

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für DPG-Mitglieder zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.
06 / 2021 Seite 52
DPG-Mitglieder

Fortbildungen für Lehrkräfte

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für DPG-Mitglieder zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.
06 / 2021 Seite 53
DPG-Mitglieder

Virtuelle Herbsttagungen 2021

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für DPG-Mitglieder zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.

Tagungen

Gabi Schierning und Roland Schmechel
06 / 2021 Seite 56
DPG-Mitglieder

Understanding Transport Processes on the ­Nanoscale for Energy Harvesting ­Devices

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für DPG-Mitglieder zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.
Eva Sevcsik und Sebastian Springer
06 / 2021 Seite 56
DPG-Mitglieder

Nanobiotechnology for cell interfaces

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für DPG-Mitglieder zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.
Christian Pfeifer und Claus Lämmerzahl
06 / 2021 Seite 56
DPG-Mitglieder

Experimental Tests and ­Signatures of Modified and Quantum Gravity

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für DPG-Mitglieder zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.
Mike Lamont, Jörg Pretz und Andreas Wirzba
06 / 2021 Seite 57
DPG-Mitglieder

Towards Storage Ring ­Electric Dipole Moment Measurements

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für DPG-Mitglieder zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.
06 / 2021 Seite 58
DPG-Mitglieder

Tagungskalender

weiterlesen
Dieser Artikel ist nur für DPG-Mitglieder zugänglich. Bitte melden Sie sich an oder registrieren Sie sich um auf diesen Artikel zugreifen zu können.

Virtuelle Jobbörse auf den WIN>DAYS

Die Beratungsfirmen Senacor Technologies sowie Horn & Company und das Unternehmen ZEISS präsentierten im Rahmen der diesjährigen WIN>DAYS Karrieremöglichkeiten in ihrem Unternehmen.

Jetzt Aufzeichung ansehen

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.

Sauberes, trockenes Vakuum für Labore, Analytik, Forschung & Entwicklung

Viele Anwendungsbereiche erfordern es, dass Vakuum ölfrei und sehr sauber erzeugt wird. Hierzu eignen sich Membranpumpen, die zudem sehr unempfindlich sind und sich durch die kompakte Bauweise auch gut in kleine Analysesysteme, Massenspektrometer oder Turbopumpstände integrieren lassen. Diese besonderen Anforderungen erfüllt die neue Membranpumpe MVP 030-3 C DC von Pfeiffer Vacuum und bringt dabei noch weitere wertvolle Eigenschaften mit wie eine sehr gute Chemikalien- und Kondensat-Verträglichkeit.

Mehr Informationen

Virtuelle Jobbörse auf den WIN>DAYS

Die Beratungsfirmen Senacor Technologies sowie Horn & Company und das Unternehmen ZEISS präsentierten im Rahmen der diesjährigen WIN>DAYS Karrieremöglichkeiten in ihrem Unternehmen.

Jetzt Aufzeichung ansehen

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.

Sauberes, trockenes Vakuum für Labore, Analytik, Forschung & Entwicklung

Viele Anwendungsbereiche erfordern es, dass Vakuum ölfrei und sehr sauber erzeugt wird. Hierzu eignen sich Membranpumpen, die zudem sehr unempfindlich sind und sich durch die kompakte Bauweise auch gut in kleine Analysesysteme, Massenspektrometer oder Turbopumpstände integrieren lassen. Diese besonderen Anforderungen erfüllt die neue Membranpumpe MVP 030-3 C DC von Pfeiffer Vacuum und bringt dabei noch weitere wertvolle Eigenschaften mit wie eine sehr gute Chemikalien- und Kondensat-Verträglichkeit.

Mehr Informationen