Mai 2020

Eine Eisschicht umhüllt den Saturnmond Enceladus vollständig.(Bilder: Enceladus: NASA / JPL / Space Science Institute; Cassini: NASA, vgl. S. 28/29)

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Zur aktuellen Lage

Rolf-Dieter Heuer, Dieter Meschede, Bernhard Nunner, Rolf Pfrengle und Lutz Schröter
05 / 2020 Seite 3

Die DPG in Zeiten der Pandemie

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Aktuell

Maike Pfalz
05 / 2020 Seite 6

Das Coronavirus und seine Ausbreitung erforschen

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Anja Hauck
05 / 2020 Seite 8
DPG-Mitglieder

Das Sommersemester findet statt

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Kerstin Sonnabend
05 / 2020 Seite 9
DPG-Mitglieder

Vom Stillstand bis zum Normalbetrieb

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Alexander Pawlak
05 / 2020 Seite 10
DPG-Mitglieder

Auf dem Erdboden der Tatsachen

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Alexander Pawlak / KTS
05 / 2020 Seite 11
DPG-Mitglieder

Ein Vierteljahrhundert für die Naturwissenschaften

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Kerstin Sonnabend
05 / 2020 Seite 12
DPG-Mitglieder

Nicht aus dem Tritt gebracht

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Matthias Delbrück
05 / 2020 Seite 13
DPG-Mitglieder

Weckruf für Japans Forschung

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Matthias Delbrück
05 / 2020 Seite 13
DPG-Mitglieder

Hochschulfinanzierung im Vergleich

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Matthias Delbrück
05 / 2020 Seite 14
DPG-Mitglieder

Wahlversprechen getoppt

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Matthias Delbrück
05 / 2020 Seite 14
DPG-Mitglieder

USA

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Leserbriefe

Georg A. Fotiadis
05 / 2020 Seite 15
DPG-Mitglieder

Praxistest bestanden

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High-Tech

Michael Vogel
05 / 2020 Seite 16
DPG-Mitglieder

Gegen Grünschwäche; Ohne Nachfokussieren; Leichter joggen

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Brennpunkt

Detlef Lohse
05 / 2020 Seite 18

Die Abstandsregel in Zeiten von Corona

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Markus Oberthaler
05 / 2020 Seite 20
DPG-Mitglieder

Wie Quantensimulatoren neue Antworten geben ­können

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Jörg Pretz
05 / 2020 Seite 22
DPG-Mitglieder

Schritt für Schritt zu kleineren Werten

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DPG

Maike Pfalz
05 / 2020 Seite 24
DPG-Mitglieder

Neu am Steuer der DPG

In den letzten Jahren war Lutz Schröter in leitender Funktion in der Volkswagen AG in Wolfsburg tätig, nun hat er das Steuer der Deutschen Physikalischen Gesellschaft übernommen: Aufgrund der Ausbreitung des Corona­virus erfolgte die Amtsübergabe erstmals in der 175-jährigen Geschichte der DPG im Rahmen einer virtuellen Veranstaltung: Lutz Schröter übernahm das Amt des DPG-Präsidenten von seinem Vorgänger Dieter Meschede (Universität Bonn), der nun turnusgemäß zwei Jahre lang Vizepräsident der DPG sein wird. (...)

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Maike Pfalz
05 / 2020 Seite 25
DPG-Mitglieder

„Unser Bestreben muss es sein, Lösungsansätze anzubieten.“

DPG-Präsident Lutz Schröter über wichtige Themen für seine Amtszeit und die Zukunft der DPG

Im Moment befinden wir uns mitten in der Corona-­Krise. Was sind die nächsten Schritte der DPG?

In erster Linie gilt es, neue Rücklagen zu bilden. Temporäre Einsparpotenziale sehe ich derzeit genug. Auf der anderen Seite müssen wir Projekte sorgfältig bewerten: Es wäre fatal, alles auf Eis zu legen. Sinnvolle Projekte müssen wir nach wie vor angehen – beispielsweise über einen längeren Zeitraum gestreckt.

Will oder kann die DPG auch direkt dazu beitragen, die Corona-Krise zu überwinden?

Da ist unser Beitrag eher gering, auch wenn jeder einzelne sich privat engagieren kann oder Physiker auch helfen, die Ausbreitung einer Pandemie zu modellieren. Wichtig ist für uns, in den normalen Geschäftsbetrieb zurückzukehren und unser Programm langsam wieder hochzufahren, sobald die Ausgangs- und Kontaktverbote aufgehoben sind. Im Moment halten wir alle die Luft an und warten darauf, dass wir wieder atmen dürfen. (...)

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05 / 2020 Seite 41
DPG-Mitglieder

Virtuelle Jobbörse

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David Ohse
05 / 2020 Seite 58
DPG-Mitglieder

Die Corona-Krise beeinträchtigt junge Mitglieder

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Beate Brase, Anja Metzelthin und Yvonne Struck
05 / 2020 Seite 60
DPG-Mitglieder

Austausch der Fachleiter Physik

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05 / 2020 Seite 61
DPG-Mitglieder

Historisches Symposium

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Überblick

Pia Friend
05 / 2020 Seite 28
DPG-Mitglieder

Leben in nächster Nachbarschaft?

Flüssiges Wasser, Energie und Bausteine organischer Chemie gelten als Voraussetzung für die Entwicklung des Lebens auf der Erde. Eine Mission zum Saturnmond Enceladus könnte klären, ob dort ebenfalls Leben möglich ist.

Ob die Erde der einzige Ort im Universum ist, an dem es Leben gibt, beschäftigt die Menschheit bis heute so sehr, dass der jüngste Physik-Nobelpreis die Entdeckung eines Exoplaneten um einen sonnenähnlichen Stern auszeichnete. Bei der Suche nach extraterrestrischen Lebensformen geht es zunächst meist darum, flüssiges Wasser zu finden. Daher ist die „habitable Zone“ definiert als der Abstandsbereich, in dem sich ein Planet von seinem Zentralgestirn befinden muss, damit Wasser dauerhaft in flüssiger Form als Voraussetzung für erdähnliches Leben auf der Oberfläche vorliegen kann.

Wasser allein reicht jedoch nicht aus, um Organismen hervorzubringen. Astrobiologen zählen außerdem eine konstante Energiequelle und „biogene“ Elemente, darunter Kohlenstoff, Wasserstoff, Schwefel oder Phosphor, als Grundvoraussetzungen auf. Entsprechend beschreiben auch Evolutionsbiologen das Milieu um die sogenannten Schwarzen und Weißen Raucher am Boden der Tiefsee als das optimale Szenario, in dem wahrscheinlich vor mehr als 3,8 Milliarden Jahren aus leblosen Kohlenstoffverbindungen die ersten, wenngleich noch primitiven Lebensformen des Planeten Erde entstanden.

Bei diesen Rauchern handelt es sich um hydrothermale Quellen, angetrieben durch geologische Aktivität: Heißes, mit alkalinen Elementen und Sulfiden angereichertes Wasser dringt aus der Erdkruste durch das Gestein. Beim Kontakt mit dem kalten, pH-sauren Ozeanwasser fallen die mitgeführten Stoffe aus und bilden die Schornsteine der Raucher. Außerdem entstehen kleine Partikel die – je nach Zusammensetzung – als schwarze oder weiße Wolken aus den Schornsteinen quellen. Solche Umgebungen, in denen Wasser, Energie und Bausteine organischer Chemie vorliegen, gelten als Voraussetzung, um extraterrestrisches Leben zu ermöglichen. Diese Bedingungen könnten auf Exoplaneten vorliegen. Allem Anschein nach finden sie sich aber auch weit außerhalb der habitablen Zone unseres Sonnensystems, beispielsweise auf dem Saturnmond Enceladus. (...)

 

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Leo Gross und Jascha Repp
05 / 2020 Seite 35
DPG-Mitglieder

Molekül allein zu Haus

Heutzutage erlaubt es die Rastersondenmikroskopie, Elektronentransfer und Elektrolumineszenz an einzelnen Molekülen zu untersuchen, die Bewegungen einzelner Moleküle auf ultraschnellen Zeitskalen zu betrachten und neuartige Moleküle und Reaktionen zu studieren, indem wir einzelne Atome von Molekülen entfernen oder hinzufügen.

In seinem Vortrag „There’s Plenty of Room at the Bottom“ beschrieb Richard Feynman seine Vision, experimentell in die Welt einzelner Atome vorzudringen und Materie Atom für Atom zu platzieren und diese miteinander reagieren zu lassen. Die Entwicklung der Rastersonden­mikroskopie in den 1980er-Jahren (Infokasten) schuf die notwendigen Werkzeuge dafür. Nur wenige Jahre später gelang es Donald Eigler und Erhard Schweizer am IBM Labor in San José, tatsächlich mit dem Rastertunnelmikroskop einzelne Atome auf Oberflächen zu platzieren [1]. Für dieses Eingreifen in die Struktur der Probe hat sich seitdem die Bezeichnung „Manipulation“ etabliert.

Ein Durchbruch für Untersuchungen an einzelnen Molekülen war die Einführung atomar funktionalisierter Spitzen [2, 3]. Die Messspitze nimmt dabei gezielt ein bestimmtes Atom oder Molekül auf, um die Auflösung zu erhöhen. Kohlenmonoxid (CO), mit dem sich Atome und Bindungen in Molekülen extrem kontrastreich visualisieren lassen, eignet sich dafür besonders [4]. (...)

 

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Lehre

Alexander Pusch und Stefan Heusler
05 / 2020 Seite 42
Pro-Physik-Mitglieder

3D-Druck im Physikunterricht

In vielen Berufsfeldern, Studiengängen und Ausbildungsfächern aus Design, Ingenieurwissenschaften und Medizintechnik ist 3D-Druck inzwischen selbstverständlicher Bestandteil. Auch in allgemeinbildenden Schulen in den USA oder England verbreitet sich das Thema mehr und mehr. Dieser Artikel soll anhand von Best-Practice-Beispielen einen Einblick in sinnvolle und kostengüns­tige Einsatzmöglichkeiten von 3D-Druck im (Physik-)Unterricht geben, um das Potenzial dieser Technologie aufzuzeigen.

Die Kernlehrpläne im Fach Physik in Deutschland sehen das Thema 3D-Druck (Infokasten) aktuell zwar nicht explizit vor, aber es hat mehrere Anknüpfungspunkte im modernen Schulunterricht. In den Naturwissenschaften ist der offensichtlichste die Herstellung von Experimentiermaterial sowie von haptischen Anschauungs- und Funktionsmodellen. Die Materialkosten sind meist selbst für schulische Maßstäbe sehr gering. So lassen sich oftmals ganze Klassensätze herstellen, um verschiedene Themen und Experimente aus dem Lehrplan abzudecken. Im Internet finden sich viele 3D-Dateien zu unterschiedlichen Themenbereichen – vor allem aus der Mathematik und den Naturwissenschaften –, die meist recht einfach zu drucken sind.

Indem die Lernenden 3D-Objekte z. B. nach Schritt-für-Schritt-Anleitung erstellen, variieren und selbst ausdrucken sowie für Experimente verwenden, können sie neben fachlichen Kompetenzen, Experimentier- und Problemlösefähigkeiten auch Kenntnisse im Umgang mit digitalen Technologien erwerben, die für sehr viele Berufsfelder von Bedeutung sind. Hierzu gehören der Umgang mit komplexen Computerprogrammen, die Programmierung von Maschinen oder die Planung von Prozessen. (...)

 

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Bildung und Beruf

Maike Pfalz
05 / 2020 Seite 46
DPG-Mitglieder

„Der Weg vom Prototypen zum Produkt ist extrem weit.“

Nach ihrer Promotion in Biophysik erforschte Dr. Julia Zimmermann (42) die große Anwendungsbreite kalter Plasmen. 2011 gründete sie mit ihrem Vater die terraplasma GmbH, um kalte atmosphärische Plasmen in Feldern wie Medizintechnik, Hygiene, Wasseraufbereitung, Geruchsmanagement, Abgaskontrolle und Luftreinhaltung zu untersuchen.

Woher kommt Ihr Interesse für die Physik?

Mein Vater ist Physiker und hat mir Physik von klein auf anschaulich erklärt. Daher war ich in der Schule schon auf Mathe und Physik fixiert. Im Physikstudium haben mich allerdings viele auf meinen Vater angesprochen, deswegen wollte ich mich auf ein anderes Fachgebiet konzentrieren. Bei einem Praktikum in der Gruppe von Herrmann Gaub habe ich mein Interesse für die Bio­physik entdeckt.

Also sind Sie in der Biophysik geblieben?

Das war genau meine Welt. Ich bin immer gern ins Labor gegangen und fand die Zusammenarbeit zwischen Physikern, Biologen und Chemikern sehr spannend.

Wie ging es nach der Promotion weiter?

Ein halbes Jahr habe ich an der LMU München Wissenschaftsmanagement gemacht. Allerdings war das nichts für mich: Ich habe immer nur zugesehen, wie andere tolle Forschung machen, konnte aber selbst nicht forschen. Deswegen habe ich mir eine Postdoc-Stelle gesucht und bin dann letztlich doch bei meinem Vater am Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik gelandet. (...)

 

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Physik im Alltag

Michael Vogel
05 / 2020 Seite 48
DPG-Mitglieder

Pfusch am Lack aufspüren

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Menschen

05 / 2020 Seite 50
DPG-Mitglieder

Personalien

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Götz S. Uhrig, Wolfram Brenig und Johannes Zittartz
05 / 2020 Seite 53
DPG-Mitglieder

Nachruf auf Erwin Müller-Hartmann

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Goerg H. Michler, Wolfgang Grellmann und Christopher Plummer
05 / 2020 Seite 54
DPG-Mitglieder

Nachruf auf Hans-Henning Kausch

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Alexander Pawlak
05 / 2020 Seite 55
DPG-Mitglieder

„Die Musik gibt dem Ganzen einen neuen Charakter.“

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Rezensionen

Dominik Schwarz
05 / 2020 Seite 56
DPG-Mitglieder

Matthias Bartel­mann: Das kosmo­logische Standardmodell

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Maike Pfalz
05 / 2020 Seite 56
DPG-Mitglieder

Trinh Xuan Thuan: Die Magie der Nacht

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Alexander Pawlak
05 / 2020 Seite 57
DPG-Mitglieder

Dietmar Dath: Niegeschichte:

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Tagungen

Marti Perarnau-Llobet und Philipp Strasberg
05 / 2020 Seite 62
DPG-Mitglieder

Quantum Thermodynamics for Young Scientists

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Weitere Rubriken

05 / 2020 Seite 62
DPG-Mitglieder

Notizen

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