Mai 2004

Ob Supernova oder Molekulardynamik (Inset), Computersimulationen liefern auf allen Zeit- und Größenskalen neue Einblicke für die Physik. (vgl. S. 25 ff, Bilder: E. Müller; Inset: D. Marx)

Meinung

Jürgen Enders
05 / 2004 Seite 3

Berufung oder nur Beruf?

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Aktuell

Christian Weiss
05 / 2004 Seite 6

Physik in die Grundschule

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05 / 2004 Seite 7

DPG unterstützt Bologna-Prozess

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Stefan Jorda
05 / 2004 Seite 7

Neue Superrechner für die Wissenschaft

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Alexander Pawlak
05 / 2004 Seite 8

Count-down für Brain Up

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Rainer Scharf
05 / 2004 Seite 10

USA

· Institute für Nanotechnologie und Kosmologie gestiftet· Programm für neue Kernwaffen· Aus für Antimaterie-Experiment?· DOE mit strategischem Forschungsplan· ISS-Experimente in Schwierigkeiten· Bushs Weltraumpläne vorerst auf Eis

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Sonja Franke-Arnold
05 / 2004 Seite 12

Großbritannien

· Geld für Teilchenphysik· Der stärkste
Laser der Welt

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Im Brennpunkt

Helmut Ritsch
05 / 2004 Seite 17

Kühlung im Resonator

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Peter von Neumann-Cosel und Achim Richter
05 / 2004 Seite 19

Der Kernstruktur auf der Spur

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05 / 2004 Seite 20

Eine perfekte Linse für Linkshänder

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Schwerpunkt

Kurt Binder
05 / 2004 Seite 25

Computersimulationen

Mit dem Fortschritt der Computertechnik und immer leistungsfähigeren Superrechnern ist in der Physik ein methodisch vielfältiger und innovativer Forschungszweig entstanden, der Theorie und Experiment gleichermaßen ergänzt und befruchtet: Computersimulationen liefern oft nicht nur das entscheidende Bindeglied zwischen analytischer Theorie und Experiment, sondern können auch Züge eines Experiments annehmen. Das gilt für physikalische Probleme der unterschiedlichsten Größen- und Zeit­skalen, angefangen bei Quantenfluktuationen in der Hadronenphysik bis hin zur Simulation gewaltiger Sternexplosionen.

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Dominik Marx
05 / 2004 Seite 33

Wasser, Eis und Protonen

Wasser und Eis - wer glaubt nicht, diese Substanzen und ihre Eigenschaften gut zu kennen? Kurz nach dem Aufstehen waschen wir uns in der Regel, danach wird vielleicht ein Frühstücksei gekocht, gegen den Durst drinken wir wenn es sein muss Mineralwasser, und der Abend wird gelegentlich mit Whisky on the Rocks beschlossen. Auf atomarer Skala gibt uns diese Substanz allerdings eine Menge Rätsel auf, die zu einem beträchlichen Teil mit Wasserstoffbrücken zu tun haben. Seit Beginn der neunziger Jahre haben jedoch ab-initio-Simulationen signifikant dazu beigetragen, die physikalischen und auch chemischen Eigenschaften von Wasser und Eis besser zu verstehen. Dieser Fortschritt war möglich durch eine geschickte Kombination der klassischen Molekulardynamik mit Elektronenstrukturrechnungen durch Roberto Car und Michele Parrinello.

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Gerhard Besold und Kurt Kremer
05 / 2004 Seite 41

Werkstoffe nach Wunsch?

Ob ''High Tech'' oder ''Low Tech'', für jede Anwendung gilt es, das optimale Material zu finden. Die Vorhersage und Berechnung von Materialeigenschaften führt zu den Grundlagen unserer heutigen Kenntnisse der Physik und Chemie molekularer kondensierter Materie. Lässt sich ein geeignetes Material auch mittels Modellierung und Computersimulation identifizieren oder sogar gezielt entwickeln?

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Wolfgang Hillebrandt und Ewald Müller
05 / 2004 Seite 49

Supernovae im Superrechner

Seit es Computer gibt, sind sie für die Astrophysik und die Astronomie ein unverzichtbares Werkzeug. Ohne leistungsfähige Rechner wäre noch nicht einmal der Betrieb von modernen Observatorien möglich, sei es auf der Erde oder im Weltraum. Doch vor allem hat die Theo­rie, deren Modelle in der Astrophysik eine ganz besondere Rolle spielen, über Jahrzehnte von Computern und ihrer Entwicklung außer­gewöhnlich stark profitiert. So ist es heute beispielsweise möglich, die Eigenschaften von Supernovae oder extragalaktischen Jets mithilfe der Simulation von relativistischen Strömungen immer besser zu verstehen.

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Catia Lavalle, Marcos Rigol und Alejandro Muramatsu
05 / 2004 Seite 57

Starken Korrelationen auf der Spur

Die physikalischen Eigenschaften von Festkörpern oder anderen Quantensystemen, die aus vielen Teilchen bestehen, lassen sich im Rahmen der Quantenmechanik verstehen, indem man elementare Anregungen identifiziert, die sich als schwach wechselwirkende Bausteine des Ganzen betrachten lassen. In Systemen, die durch die starke Korrelation der elementaren Bausteine gekennzeichnet sind, wie Hochtemperatur-Supraleiter und verwandte Materialien oder ultrakalte Atome in optischen Gittern, versagen jedoch die bekannten theoretischen Methoden wie Mean-Field- oder Störungstheorien. Quanten-Monte-Carlo-Simulationen erlauben es dagegen, Modelle solcher Systeme ''numerisch exakt'' zu behandeln.

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Thomas Lippert und Klaus Schilling
05 / 2004 Seite 65

Quarks auf dem Gitter

Der Reduktionismus der Elementarteilchen­physik scheint für das reale Experiment auf dem Niveau der Quarks offenbar am Ende angelangt, denn Quarks lassen sich nicht als Einzelobjekte isolieren und im Labor manipulieren. Sie kommen vielmehr - in Folge der Struktur des Vakuums - nur als eingeschlossene Bestandteile von Hadronen vor. Nur durch Experimente im ¿Computerlabor¿, d. h. durch Simulationen auf Höchstleistungsrechnern, gelingt es, die Eigenschaften von Hadronen im Rahmen der Quantenchromodynamik als der fundamentalen Theo­rie der starken Wechselwirkung zu berechnen. Der Vergleich mit gemessenen Hadronendaten erlaubt es dann, die Massen und andere Parameter der Quarks zu extrahieren.

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Physik im Alltag

Patrick Voss-de Haan und Alexander Pawlak
05 / 2004 Seite 72

Sensoren für die Spurtreue

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Menschen

Bernd Sonntag
05 / 2004 Seite 74

Zum 80. Geburtstag von Peter Stähelin

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Bücher/Software

Stefan Scheidl
05 / 2004 Seite 75

G. F. Mazenko: Fluctuations, Order, and Defects

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Gerald Schmidt
05 / 2004 Seite 75

H. Wiedemann: Synchrotron Radiation

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Peter Kratzer
05 / 2004 Seite 75

F. Bech­stedt: Principles of Surface Physics

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Oliver Hauck
05 / 2004 Seite 76

R. Emmermann, R. Ollig (Hrsg.): Feuer, Wasser, Erde, Luft

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Otmar Biebel
05 / 2004 Seite 76

G. Dissertori, I. Knowles, M. Schmeling: Quantum Chromodynamics

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Thomas W. Beneke, Wolfgang W. Schwippert
05 / 2004 Seite 78

Software: Scientific WorkPlace 5 - mit MuPAD 2.5-Kernel

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Tagungen

Jörg Frauendiener, Domenico Giulini und Volker Perlick
05 / 2004 Seite 79

Mathematical Relativity: Ideas and Developments319. WEH-Seminar

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DPG

Bernhard Nunner
05 / 2004 Seite 79

Wilhelm und Else Heraeus-Förderprogramm

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05 / 2004 Seite 94

Bewerberliste

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05 / 2004 Seite 96

Tagungskalender

Physikzentrum
Magnus-Haus
Frühjahrstagungen

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05 / 2004 Seite 97

Aufnahmeantrag

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Rubriken

05 / 2004 Seite 11

TV-Tipps

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05 / 2004 Seite 13

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05 / 2004 Seite 22

Personalien

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05 / 2004 Seite 80

Notizen

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05 / 2004 Seite 81

Neue Produkte

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05 / 2004 Seite 90

Stellenmarkt

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