Oktober 2011

Der Planck-Satellit liefert zwei Jahre nach seinem Start erste Messergebnisse auf dem Weg zu einem noch genaueren Bild des kosmischen Mikrowellenhintergrundes. (Bild: ESA/LFI & HFI Consortia, vgl. S. 20)

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Zur Ausgabe

Meinung

Kurt Schönhammer
10 / 2011 Seite 3

Wir sind die DFG

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Aktuell

Stefan Jorda
10 / 2011 Seite 6

Anspruch auf Gestaltung

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Maike Pfalz
10 / 2011 Seite 7

Kleine Teilchen, große Sorgen

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Alexander Pawlak
10 / 2011 Seite 9

''Wir brauchen große Schritte, keine Quantensprünge''

Interview mit Eberhard Umbach

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10 / 2011 Seite 10

TV-Tipps

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Anja Hauck
10 / 2011 Seite 11

Photovoltaik: Heiter bis wolkig

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Alexander Pawlak
10 / 2011 Seite 12

Hoffnung auf Teilchen zerstrahlt

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Anja Hauck
10 / 2011 Seite 12

Neues Licht aus Regensburg

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Maike Pfalz
10 / 2011 Seite 15

Neue Helmholtz-Allianz

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Stefan Jorda
10 / 2011 Seite 15

Kein Titel

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Maike Pfalz
10 / 2011 Seite 15

Grundstein für Nanoelektronik-Labor gelegt

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Rainer Scharf
10 / 2011 Seite 16

USA


Kommt die Isotopenfabrik früher?
Starker Hochtechnologieexport
Abschied vom Tevatron

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Maike Pfalz, Sonja Franke-Arnold
10 / 2011 Seite 17

Großbritannien


Back in Business
Prüfung in Physik beliebt wie nie

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Im Brennpunkt

Dominik Schwarz
10 / 2011 Seite 20

Vordergründige Strahlung

Gut zwei Jahre nach dem Start des Planck-Satelliten liegen nun erste Ergebnisse vor, welche die Vordergrundstrahlung genau analysieren.

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Roland Winkler und Christian Ast
10 / 2011 Seite 22

Interessant ist der Rand

Auf der Suche nach neuen Materialien für die Spintronik zeigt der so genannte Rashba-Effekt immer wieder neue Gesichter.

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Winfried K. Hensinger
10 / 2011 Seite 24

Mit Mikrowellen rechnen

In Fallen gespeicherte Ionen lassen sich statt mit Laserlicht auch mit Mikrowellen manipulieren. Dies verspricht große Vorteile für die Quanteninformationsverarbeitung.

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Überblick

Jens Niemeyer
10 / 2011 Seite 27

Spuren des frühen Universums

Die Tatsache, dass unser Universum so gleichförmig ist, lässt sich damit erklären, dass es sich kurz nach seiner Entstehung innerhalb eines winzigen Zeitraums gewaltig ausdehnte. Anders als in der klassischen Urknalltheorie bildet diese „Inflationsphase“ den Auftakt zum „heißen Urknall“. Der „Fingerabdruck“ der Inflation könnte sich in den Fluktuationen des kosmischen Mikrowellenhintergrunds verbergen, die sich dank neuer Satellitenmissionen immer präziser messen lassen.

Im ganz großen Maßstab betrachtet ist unser Universum ein sehr eintöniger Ort. Blickt man nachts in eine beliebige Richtung des Weltalls, so sieht man, abgesehen von lokalen Strukturen wie der Milchstraße und einer Handvoll naher Galaxien, überall praktisch das Gleiche. Zählt man beispielsweise die Galaxien pro Winkelelement in einem festen Abstand von der Erde, findet man bei ausreichend großen Abständen und Winkelelementen Werte, die nur geringfügig vom jeweiligen Mittelwert abweichen. Mit anderen Worten, das Universum erscheint isotrop, es hat keine ausgezeichnete Richtung. Ausgehend von der überaus plausiblen (und bescheidenen) Annahme, dass sich unsere Milchstraße nicht zufällig im Zentrum des Universums befindet, sollten Astronomen in allen anderen Galaxien ebenfalls ein isotropes Universum beobachten. In diesem Fall ist das Universum zusätzlich noch homogen, besitzt also keine ausgezeichneten Punkte. Bei alledem beschränken wir uns natürlich nur auf den sichtbaren Bereich des Universums − es gibt zunächst keine Gründe für die Annahme, dass diese Eigenschaften bis in unendliche räumliche Entfernungen gelten sollten.

Auch die Tatsache, dass sich das Universum mit der Zeit immer weiter ausdehnt, ändert nichts an seiner Gleichförmigkeit. Die von Edwin Hubble entdeckte kosmische Expansion äußert sich darin, dass sich der Abstand aller Galaxien im Mittel mit der gleichen Rate vergrößert. Bei kleinen Abständen überwiegt zwar die gegenseitige Anziehungskraft und es bilden sich gebundene Strukturen wie Galaxiengruppen und -haufen, aber über große Abstände gemittelt bleibt die Verteilung der Materie im Universum homogen und isotrop....

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Amand Faessler und Jochen Wambach
10 / 2011 Seite 35

Rutherfords Erbe

Atome sind überwiegend „leer“, denn nur eines von tausenden α-Teilchen fliegt nicht auf geradem Weg durch eine dünne Metallfolie. Dieses überraschende experimentelle Ergebnis erklärte Ernest Rutherford 1911 mit der Vorstellung eines punktförmigen Atomkerns und seiner berühmten Streuformel. Nach dieser Geburtsstunde hat sich die Kernphysik rasch zu einer lebendigen Teildisziplin der Physik entwickelt, die derzeit – dank neuer Beschleuniger und Experimente – eine Renaissance erlebt.

Nachdem Henry Becquerel im Februar 1896 die Radioaktivität entdeckt hatte, zeigte sich, dass die dabei auftretenden Strahlungsenergien weit höher sind als bei den bereits zuvor untersuchten Spektrallinien der Atome und Moleküle. Daher lag es nahe, dass die Radio­aktivität ihren Ursprung im „Inneren“ der Atome hat – wie dieses jedoch aussieht, war völlig unklar. Joseph John Thomson, der 1897 erkannt hatte, dass β-Strahlen aus Elektronen bestehen, entwickelte daher ein Modell, bei dem das Atom aus einem positiv geladenen „Pudding“ und darin befindlichen negativen Elektronen als „Rosinen“ bestand („Plum-Pudding“-Modell). Ebenfalls 1897 hatte der in Neuseeland geborene Ernest Rutherford (Abb. 1) gezeigt, dass sich die Radio­aktivität aus drei verschiedenen Bestandteilen zusammensetzt: den α-, β- und γ-Strahlen. Hierfür erhielt er 1908 den Nobelpreis für Chemie. Im gleichen Jahr schlug er seinem Mitarbeiter Hans Geiger vor, die Streuung von α-Teilchen an Metallfolien zu untersuchen.
Rutherford hatte, bevor er 1907 nach Manchester kam, bereits mit α-Teilchen (4He-Kernen) aus dem Zerfall von Radon experimentiert. In dem Experiment von Geiger war das Radon in einem konischen Glasröhrchen eingeschlossen, das die α-Teilchen durch ein Glimmerfenster verlassen konnten (Abb. 2). Als Nachweis der an einer Metallfolie gestreuten Teilchen diente ein Zinksulfid­schirm, der beim Auftreffen eines α-Teilchens sehr schwach aufleuchtete. Geiger be­ob­achtete die Lichtblitze durch ein Mikroskop geringer Auflösung. Dies war so ermüdend, dass er den Studenten Ernest Marsden um Unterstützung bat. Die beiden fanden heraus, dass die meisten α-Teilchen ohne große Ablenkung durch die Metall­folie hindurch gingen und nur ein Teilchen von 8000 um mehr als 90 Grad abgelenkt wurde. Geiger und Marsden veröffentlichten ihr Resultat 1909 [1]. ...

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Physik im Alltag

Michael Vogel
10 / 2011 Seite 42

Wärmepuffer in der Wand

Phasenwechselmaterialien in Baustoffen helfen beim Energiesparen. Sie nutzen das Prinzip der latenten Wärme.

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Menschen

10 / 2011 Seite 44

Personalien

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Anja Hauck
10 / 2011 Seite 47

''Ich fand die Erfahrung faszinierend''

Interview mit Daniel P. Zitterbart

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Bücher/Software

Eduard Arzt
10 / 2011 Seite 48

H.-E. Schaefer: Nanoscience

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Julia Becker
10 / 2011 Seite 48

R. J. A. Lambourne: Relativity, Gravitation and Cosmo­logy

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Silke Fengler
10 / 2011 Seite 49

B. Goldsmith: Marie Curie

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Peter Dauscher
10 / 2011 Seite 49

J.-P. Meyn: Grundlegende Experimente im Physik­unterricht

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DPG

Philipp Seibt
10 / 2011 Seite 50

Neuer jDPG-Bundesvorstand

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Irmgard Heber und Philipp Seibt
10 / 2011 Seite 50

Physikwettbewerb in Jena

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Philipp Seibt
10 / 2011 Seite 50

jDPG: Wissenschaft und Geburtstag

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10 / 2011 Seite 53

Wahlen zum DPG-Vorstand

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10 / 2011 Seite 53

DPG-Regionalverband Hessen-Mittelrhein-Saar

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Tagungen

Margarita Russina, Christian Pettenkofer, Vanessa Peterson und Eckart Rühl
10 / 2011 Seite 54

Energy Materials Research by Neutrons and Synchrotron Radiation

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Frank Rathmann und Hans Ströher
10 / 2011 Seite 54

Search for Electric Dipole Moments (EDMs) at Storage Rings

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Loic Auvray, Roland Benz, Karin Jacobs, Helge Weingart und Mathias Winterhalter
10 / 2011 Seite 54

Nanofluidics in Biology

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Silvia Masiocchi, Anton Andonic und Kai Schweda
10 / 2011 Seite 55

Characterization of the Quark ­Gluon Plasma with Heavy Quarks

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Ekkehard Peik, Savely G. Karshenboim und Michael Kramer
10 / 2011 Seite 55

Astrophysics, Clocks and Fundamental Constants

weiterlesen
Frank Cichos, Harald Graaf und Michael Schreiber
10 / 2011 Seite 56

Single molecule spectroscopy: Current status and perspectives

weiterlesen
Thomas Frauenheim, Thorsten Klüner, Ulrich Kleinekathöfer und Thomas Heine
10 / 2011 Seite 56

Computer Simulations on Nanotechnology for the Environment

weiterlesen
Martin B. Plenio, Susana F. Huelga und Gregory Engel
10 / 2011 Seite 57

Quantum Effects in Biological

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10 / 2011 Seite 58

Tagungskalender

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Rubriken

10 / 2011 Seite 59

Notizen

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