Licht

Lichtschein ist eine Weiterleitung auf diesen Artikel. Zum österreichischen Hockey- und Eishockeytorwart siehe Fritz Lichtschein.
Der Titel dieses Artikels ist mehrdeutig. Weitere Bedeutungen sind unter Licht (Begriffsklärung) aufgeführt.
Weißes Licht wird durch ein dreieckiges Dispersionsprisma in seine Spektralfarben aufgeteilt, die verschieden stark gebrochen werden
Durch die Latten einer Scheune einfallendes Sonnenlicht

Licht ist eine Form der elektromagnetischen Strahlung. Im engeren Sinne sind nur die für das menschliche Auge sichtbaren Anteile des gesamten elektromagnetischen Spektrums gemeint. Im weiteren Sinne werden auch elektromagnetische Wellen kürzerer Wellenlänge (Ultraviolett) und größerer Wellenlänge (Infrarot) dazu gezählt.

Die physikalischen Eigenschaften des Lichts werden durch verschiedene Modelle beschrieben: In der Strahlenoptik wird die geradlinige Ausbreitung des Lichts durch „Lichtstrahlen“ veranschaulicht; in der Wellenoptik wird die Wellennatur des Lichts betont, wodurch auch Beugungs- und Interferenzerscheinungen erklärt werden können. In der Quantenphysik schließlich wird das Licht als ein Strom von Quantenobjekten, den Photonen (veranschaulichend auch „Lichtteilchen“ genannt), beschrieben. Eine vollständige Beschreibung des Lichts bietet die Quantenelektrodynamik. Im Vakuum breitet sich Licht mit der konstanten Lichtgeschwindigkeit von 299.792.458 m/s aus. Trifft Licht auf Materie, so kann es gestreut, reflektiert, gebrochen und verlangsamt oder absorbiert werden.

Licht ist der für das menschliche Auge adäquate Sinnesreiz. Dabei wird die Intensität des Lichts als Helligkeit wahrgenommen, die spektrale Zusammensetzung als Farbe.[1]

Geschichte

Verschiedenfarbige Laser

Bis weit in die Neuzeit hinein war weitgehend unklar, was Licht tatsächlich ist. Man glaubte teilweise, dass die Helligkeit den Raum ohne Zeitverzögerung ausfüllt. Pythagoras und Euklid waren der Auffassung, dass „heiße Sehstrahlen“ von den Augen ausgehen und von anderen Objekten zurückgedrängt werden.[2][3] Würde dies stimmen, müsste der Mensch auch im Dunklen sehen können.[4] Es gab jedoch auch schon seit der Antike Vorstellungen, nach denen das Licht von der Lichtquelle mit endlicher Geschwindigkeit ausgesendet wird.

Galileo Galilei versuchte als einer der ersten, die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts ernsthaft zu messen, jedoch ohne Erfolg. Dafür waren die ihm zur Verfügung stehenden Mittel viel zu grob. Dies gelang erst Ole Rømer anhand von Beobachtungsdaten der Jupitermonde 1675, insbesondere des Mondes Io. Zwar betrug die Abweichung seines Messwerts (ca. 2,1 · 108 m/s) vom tatsächlichen Wert rund 30 %, die eigentliche Leistung Rømers bestand jedoch darin, nachzuweisen, dass sich das Licht mit endlicher Geschwindigkeit ausbreitet.[5] Rømers Messwert wurde im Laufe der folgenden 200 Jahre durch immer raffiniertere Verfahren (vor allem durch Hippolyte Fizeau und Léon Foucault) mehr und mehr präzisiert. Die Natur des Lichts blieb jedoch weiter ungeklärt. Im 17. Jahrhundert versuchte Isaac Newton mit seiner Korpuskeltheorie, die Ausbreitung des Lichts durch die Bewegung von kleinen Teilchen zu erklären.[6] Damit konnte man zwar die Reflexion verstehen, nicht jedoch manche andere optische Phänomene, wie die Beugung, bei der es sich eindeutig um ein Wellenphänomen handelt. Zur gleichen Zeit begründeten Christiaan Huygens und andere die Wellentheorie des Lichts,[7] die sich aber erst Anfang des 19. Jahrhunderts nach den Doppelspalt­experimenten von Thomas Young zunehmend durchsetzte.[8]

Michael Faraday erbrachte 1846 als erster den Nachweis, dass Licht und Magnetismus zwei miteinander verbundene physikalische Phänomene sind. Er veröffentlichte den von ihm gefundenen magnetooptischen Effekt, der heute als Faraday-Effekt[9] bezeichnet wird, unter dem Titel Über die Magnetisierung des Lichts und die Belichtung der Magnetkraftlinien.[10]

James Clerk Maxwell formulierte 1864 die noch heute gültigen Grundgleichungen der Elektrodynamik und erkannte, dass dadurch die Existenz freier elektromagnetischer Wellen vorhergesagt wurde. Da deren vorhergesagte Ausbreitungsgeschwindigkeit mit der bekannten Lichtgeschwindigkeit übereinstimmte, schloss er, dass das Licht wohl eine elektromagnetische Welle sei[11]. Er vermutete (wie damals nahezu alle Physiker), dass diese Welle nicht im leeren Raum existieren könne, sondern ein Ausbreitungsmedium brauche. Dieses Medium, das das gesamte Weltall ausfüllen müsste, wurde als Äther bezeichnet.[12]

Mit der darauf aufbauenden elektromagnetischen Lichttheorie schienen im ausgehenden 19. Jahrhundert beinahe alle Fragen zum Licht geklärt. Allerdings ließ sich einerseits der postulierte Äther nicht nachweisen (siehe Michelson-Morley-Experiment), was letztendlich das Tor zur speziellen Relativitätstheorie aufstieß. Andererseits schien unter anderem der Photoeffekt der Wellennatur des Lichts zu widersprechen. So entstand eine radikal neue Sichtweise des Lichts, die durch die Quantenhypothese von Max Planck und Albert Einstein begründet wurde. Kernpunkt dieser Hypothese ist der Welle-Teilchen-Dualismus, der das Licht nun nicht mehr ausschließlich als Welle oder ausschließlich als Teilchen beschreibt, sondern als Quantenobjekt.[13] Als solches vereint es Eigenschaften von Welle und von Teilchen, ohne das eine oder das andere zu sein und entzieht sich somit unserer konkreten Anschauung. Daraus entstand Anfang des 20. Jahrhunderts die Quantenphysik und später die Quantenelektrodynamik, die bis heute unser Verständnis von der Natur des Lichts darstellt.[14]

Wissenschaft

Physik

Im Folgenden werden die wichtigsten Modelle zur Beschreibung des Lichts vorgestellt. Wie alle Modelle in der Physik sind auch die hier aufgeführten in ihrem Geltungsbereich beschränkt. Eine nach unserem heutigen Wissen vollständige Beschreibung des Phänomens „Licht“ kann nur die Quantenelektrodynamik liefern.

Licht als elektromagnetische Welle

Hauptartikel: Elektromagnetische Welle
Linear polarisierte elektromagnetische Welle im Vakuum. Die monochromatische Welle mit Wellenlänge $ \lambda $ breitet sich in x-Richtung aus, die elektrische Feldstärke $ {\vec {E}} $ (in blau) und die magnetische Flussdichte $ {\vec {B}} $ (in rot) stehen zueinander und zur Ausbreitungsrichtung im rechten Winkel.

In der klassischen Elektrodynamik wird Licht als eine hochfrequente elektromagnetische Welle aufgefasst. Im engeren Sinne ist „Licht“ nur der für das menschliche Auge sichtbare Teil des elektromagnetischen Spektrums, also Wellenlängen zwischen ca. 380 und 780 nm. Dies entspricht Frequenzen von ca. 385 bis 790 THz. Es ist eine Transversalwelle, wobei die Amplitude durch den Vektor des elektrischen Feldes oder des Magnetfeldes gegeben ist. Die Ausbreitungsrichtung verläuft senkrecht dazu. Die Richtung des $ {\vec {E}} $-Feld-Vektors oder $ {\vec {B}} $-Feld-Vektors wird Polarisationsrichtung genannt. Bei unpolarisiertem Licht setzt sich das Strahlungsfeld aus Wellen aller Polarisationsrichtungen zusammen. Wie alle elektromagnetischen Wellen breitet sich auch sichtbares Licht im Vakuum mit der Lichtgeschwindigkeit von $ c\,=\,299\,792\,458\ {\frac {\text{m}}{\text{s}}} $ aus.

Die Wellengleichung dieser elektromagnetischen Welle kann aus den Maxwell-Gleichungen hergeleitet werden. Daraus ergibt sich ein einfacher Zusammenhang zwischen der Lichtgeschwindigkeit, der magnetischen Feldkonstante $ \mu _{0} $ und der elektrischen Feldkonstante $ \varepsilon _{0} $:

$ c={\frac {1}{\sqrt {\mu _{0}\varepsilon _{0}}}} $

im Vakuum,

$ c_{\text{Medium}}={\frac {1}{\sqrt {\mu _{0}\mu _{r}\varepsilon _{0}\varepsilon _{r}}}} $

im Medium.

Offensichtlich hängt die Lichtgeschwindigkeit – genauer: die Phasengeschwindigkeit des Lichts – in Medien von deren Materialeigenschaften ab. Diese können im Brechungsindex $ n $ zusammengefasst werden. Im Allgemeinen ist er frequenzabhängig, was als Dispersion bezeichnet wird. Darauf beruht unter anderem die Fähigkeit eines Prismas, das Licht in seine spektralen Anteile zu zerlegen. Kurzwelliges blaues Licht (< 450 nm) wird bei normaler Dispersion stärker gebrochen als langwelliges rotes Licht (> 600 nm).

Strahlenoptik

Hauptartikel: Geometrische Optik

Die Strahlenoptik (auch geometrische Optik) macht sich die Näherung zunutze, dass die Ausbreitung des Lichts durch gerade „Strahlen“ veranschaulicht werden kann. Diese Näherung ist vor allem dann gerechtfertigt, wenn die Abmessungen der Versuchsanordnung groß gegenüber der Wellenlänge des Lichts sind. Dann können sämtliche Beugungsphänomene vernachlässigt werden. Das Bindeglied zwischen Wellenoptik und Strahlenoptik ist der Wellenvektor, dessen Richtung mit der Richtung des Lichtstrahls übereinstimmt. Die Strahlenoptik ist besonders gut geeignet, Phänomene wie Licht und Schatten, Reflexion oder Brechung zu beschreiben. Daher kann mit ihr die Funktion vieler optischer Geräte (Lochkamera, Lupe, Teleskop, Mikroskop) erklärt werden. Insbesondere sind die Abbildungsgesetze auch die Grundlage für das Verständnis des Brechapparats im menschlichen Auge.

Prinzipien von Strahlen

  • Lichtstrahlen breiten sich immer geradlinig aus und ändern ihre Richtung nur dann, wenn sie auf einen Körper treffen (durch Reflexion, Brechung oder Streuung), unberücksichtigt der in der Astronomie beobachteten Ablenkung des Lichts durch schwere Massen (Gravitationslinseneffekt).
  • Lichtstrahlen können einander durchdringen, ohne sich gegenseitig dabei zu beeinflussen.
  • Der Lichtweg ist umkehrbar. Das bedeutet, dass jeder Strahlengang auch dann allen optischen Gesetzen genügen würde, wenn man die Ausbreitungsrichtung des Lichts umkehren würde.
Reflexion
Reflexion und Brechung an der Grenzschicht zweier transparenter Medien unterschiedlicher optischer Dichte

Von spiegelnden Oberflächen (blankes Metall, Wasseroberfläche) wird Licht nach dem Reflexionsgesetz reflektiert. Der einfallende und der ausfallende Strahl sowie das Lot auf der reflektierenden Fläche liegen in einer Ebene. Einfallswinkel und Ausfallswinkel sind einander gleich. Das Verhältnis der reflektierten Lichtintensität zur einfallenden Lichtintensität wird als Reflexionsgrad bezeichnet und ist material- und wellenlängenabhängig. Der Reflexionsgrad gibt an, wie viel Prozent des auf eine Fläche fallenden Lichtstroms reflektiert werden.[15]

Brechung

Licht wird an der Grenzfläche zwischen zwei Medien unterschiedlicher optischer Dichte gebrochen, d. h., ein Strahl ändert an dieser Grenzfläche seine Richtung. (Der Vollständigkeit halber sei gesagt, dass an einer solchen Grenzfläche stets auch die Reflexion mehr oder weniger stark auftritt.) Das Brechungsgesetz von Snellius besagt:

Der einfallende und der gebrochene Strahl sowie das Lot auf der Grenzfläche liegen in einer Ebene. Dabei ist der Winkel zwischen Lot und Lichtstrahl in dem Medium kleiner, das den höheren Brechungsindex hat.

Die genauen Winkel $ \delta _{i} $ können durch die Brechungsindizes $ n_{i} $ der beteiligten Medien berechnet werden:

$ n_{1}\sin(\delta _{1})=n_{2}\sin(\delta _{2}) $.

Wenn der einfallende Strahl aus dem optisch dichteren Medium unter einem flachen Winkel auf die Grenzfläche trifft, gibt es keinen reellen Winkel für den gebrochenen Strahl, der diese Bedingung erfüllt. In diesem Fall tritt statt der Brechung eine Totalreflexion auf.

Wellenoptik

Hauptartikel: Wellenoptik
Beugung einer ebenen Welle an einem Doppelspalt: Von den beiden Spalten geht je eine Elementarwelle aus, die beide zu dem typischen Beugungsmuster eines Doppelspalts interferieren.

Der Wellenoptik liegt das Prinzip von Huygens und Fresnel zugrunde.

Jeder Punkt einer Wellenfront ist der Ausgangspunkt einer Elementarwelle. Eine Wellenfront ergibt sich als Überlagerung dieser Elementarwellen.

Mit Elementarwelle ist in diesem Zusammenhang eine Kugelwelle gemeint, die von einem bestimmten Punkt ausgeht. Wellenfronten sind die Flächen gleicher Phase. Der Abstand zwischen zwei aufeinander folgenden Wellenfronten ist somit die Wellenlänge. Die Wellenfronten einer ebenen Welle sind also Ebenen, die Wellenfronten von Elementarwellen sind konzentrische Kugelflächen. Die Ausbreitungsrichtung (also die Richtung des Wellenvektors) bildet stets eine Normale zur Wellenfront. Mit der Wellenoptik lassen sich alle Phänomene der Beugung und Interferenz verstehen. Sie eignet sich aber auch, das Reflexions- und das Brechungsgesetz herzuleiten. Die Wellenoptik widerspricht also nicht der Strahlenoptik, sondern erweitert und vertieft diese.

Historisch nimmt die Wellenoptik von Huygens und Fresnel schon eine wesentliche Erkenntnis der Elektrodynamik vorweg: Lichtwellen sind elektromagnetische Wellen.

Photonen

Hauptartikel: Photon

In der Quantenphysik wird Licht nicht mehr als klassische Welle, sondern als Quantenobjekt aufgefasst. Demnach setzt sich das Licht aus einzelnen diskreten Energiequanten zusammen, den sogenannten Photonen. Ein Photon ist ein Elementarteilchen, genauer ein elementares Boson mit einer Masse von 0, das sich stets mit der Lichtgeschwindigkeit $ c $ bewegt.

Es trägt eine Energie von

$ E=h\nu $

Dabei ist $ \nu $ die Frequenz des Lichts und $ h $ das Plancksche Wirkungsquantum mit $ h=6{,}626\,070\,15\cdot 10^{-34}\,{\text{Js}} $.

Das Photon hat einen Impuls von

$ p={\frac {h}{\lambda }}, $

wobei $ \lambda $ die Wellenlänge des Lichts ist.

Ein Photon wird entweder als Ganzes absorbiert und emittiert oder gar nicht. Es ist also „zählbar“ wie ein Teilchen. Trotzdem bleibt alles, was hier bisher über die Welleneigenschaften des Lichts gesagt wurde, gültig. Dieses merkwürdige Verhalten der Photonen, das jedoch auch alle anderen Quantenobjekte zeigen, wurde mit dem Schlagwort „Welle-Teilchen-Dualismus“ bezeichnet: Quantenobjekte sind weder wie klassische Teilchen noch wie klassische Wellen zu verstehen. Je nach Betrachtungsweise zeigen sie Eigenschaften der einen oder der anderen.

In der heute gängigsten Interpretation der Quantenmechanik (Kopenhagener Deutung) kann man den genauen Ort eines Photons nicht a priori vorhersagen. Man kann nur Aussagen über die Wahrscheinlichkeit machen, mit der ein Photon an einer bestimmten Stelle auftreffen wird. Diese Wahrscheinlichkeitsdichte ist durch das Betragsquadrat der Amplitude der Lichtwelle gegeben.

Historisch wurde die quantenmechanische Beschreibung des Lichts notwendig, weil sich einige Phänomene mit der rein klassischen Elektrodynamik nicht erklären ließen:

  • Stellt man sich eine thermische Lichtquelle (im Idealfall ein Schwarzer Körper) als eine Ansammlungen von vielen atomaren Oszillatoren vor, die mit dem Strahlungsfeld im Gleichgewicht stehen, so würde eine klassische Herleitung zur „UV-Katastrophe“ führen, kurzwellige Strahlung müsste im Spektrum des Schwarzen Körpers viel stärker vertreten sein, als sie es ist. (Rayleigh-Jeans-Gesetz)
  • Die klassische Elektrodynamik würde vorhersagen, dass die Energie von Elektronen, die beim Photoeffekt freigesetzt werden, proportional zur Intensität der absorbierten Strahlung ist. Tatsächlich ist sie aber (abgesehen von einem konstanten Summanden) proportional zur Frequenz der Strahlung. Dieser Zusammenhang lässt sich klassisch nicht verstehen.
  • Empfindliche Detektoren (beispielsweise Photomultiplier) empfangen bei schwacher Einstrahlung nicht etwa eine konstant gleichmäßig niedrige Intensität, sondern einzelne, sowohl räumlich als auch zeitlich sehr eng begrenzte Signale.
  • Das Spektrum von Röntgenbremsstrahlung hat eine kurzwellige Grenze, die direkt mit der Energie der Elektronen zusammenhängt, die für ihre Erzeugung verwendet wurden.

Wechselwirkung mit Materie

Neben den schon weiter oben in diesem Artikel beschriebenen Phänomenen

gibt es noch zahlreiche weitere Wechselwirkungen zwischen Licht und Materie.

  • Absorption: Die Energie des einfallenden Lichts wird von einem Körper verschluckt. Dies kann dazu führen, dass ein Elektron auf ein höheres Energieniveau gehoben wird, dass sich der Körper erwärmt usw. Wenn die Strahlung unabhängig von ihrer Wellenlänge absorbiert wird, erscheint der Körper schwarz. Wird nur ein Teil des Spektrums absorbiert, so bestimmen die übrig gebliebenen Teile des Spektrums die Farbe des Körpers (Subtraktive Farbmischung). Im Falle der elektronischen Anregung kann die Energie auch wieder in Form von Strahlung abgegeben werden. Man spricht von spontaner Emission, von Fluoreszenz oder – wenn der Vorgang zeitlich deutlich verzögert erfolgt – von Phosphoreszenz.
  • Doppelbrechung: Manche Materialien spalten einen Lichtstrahl in zwei Strahlen unterschiedlicher Polarisation auf.
  • Optische Aktivität: Bestimmte Medien können die Polarisationsebene von polarisiertem Licht drehen.
  • Photoeffekt: Die Photonen lösen Elektronen aus dem bestrahlten Körper.
  • Streuung: Das Licht ändert seine Ausbreitung, jedoch nicht wie bei der Reflexion in eine definierte Richtung, sondern diffus in alle möglichen Raumrichtungen. Je nach dem streuenden Körper unterscheidet man zwischen Compton-Streuung (an freien Elektronen), Rayleigh-Streuung (an gebundenen Elektronen ohne Energieübertrag), Raman-Streuung (an gebundenen Elektronen mit Energieübertrag), Mie-Streuung (an Teilchen, deren Ausdehnung in der Größenordnung der Wellenlänge liegt).

Lichtquellen

Kontinuierliches Spektrum
Linienspektrum (hier: Emissionsspektrum von Wasserstoff)

Prinzipiell unterscheidet man zwischen thermischen und nicht-thermischen Strahlern. Erstere beziehen die Energie für die Strahlungsemission aus der thermischen Bewegung ihrer Teilchen. Beispiele sind Kerzenflammen, glühende Körper (Glühdraht einer Glühlampe) und die Sonne. Das Spektrum eines thermischen Strahlers ist kontinuierlich, d. h., es treten alle Wellenlängen auf, wobei die spektralen Anteile nach dem Planckschen Strahlungsgesetz ausschließlich von der Temperatur abhängen, jedoch, abgesehen vom spektralen Emissionsgrad, nicht vom Material des Strahlers.

Im Gegensatz dazu haben nicht-thermische Lichtquellen kein kontinuierliches Spektrum, sondern ein Linien- oder ein Bandenspektrum. Das bedeutet, dass nur ganz bestimmte Wellenlängen abgestrahlt werden. Linienspektren treten bei Gasentladungsröhren auf, Bandenspektren bei Leuchtdioden, Polarlichtern oder Leuchtkäfern. Die Energiequellen für die Strahlung sind hier elektrischer Strom, Teilchenstrahlung oder chemische Reaktionen. Linienspektren sind oft charakteristisch für bestimmte Stoffe.

Eine Sonderstellung unter den Lichtquellen nimmt der Laser ein. Laserlicht ist nahezu monochromatisch (es besteht fast nur aus einer Wellenlänge), mehr oder weniger kohärent (es besteht eine feste Phasenbeziehung zwischen mehreren Wellenzügen) und oft polarisiert.

Die Tscherenkow-Strahlung entsteht durch die Bewegung von geladenen Teilchen durch ein durchsichtiges Dielektrikum, wenn die Teilchengeschwindigkeit höher als die Lichtgeschwindigkeit im Dielektrikum ist. Sie ist das Analogon zum Überschallknall und kann zum Beispiel in Schwimmbadreaktoren und Abklingbecken von Kernkraftwerken beobachtet werden.

Lichtempfänger

  • Der intakte Sehsinn ist der einfachste Nachweis. Dementsprechend spielt das Auge eine wichtige Rolle bei der direkten Beobachtung von Vorgängen, an denen Licht beteiligt ist.
  • Der fotografische Film spielt bei der Erforschung der Natur des Lichtes eine große Rolle: Man kann durch lange Belichtung geringste Lichtintensitäten von fernen Sternen und deren Spektren dokumentieren. Fotografische Schichten können für verschiedene Bereiche des Spektrums sensibilisiert werden. Inzwischen wird der fotografische Film jedoch mehr und mehr durch Bildsensoren verdrängt.
  • Optische Strahlungsdetektoren nutzen meist den äußeren (Photozelle, Vidicon, Bildverstärker, Photomultiplier) und inneren (Halbleiter­detektoren wie Photodiode, Fototransistor, Fotowiderstand) photoelektrischen Effekt. Komplexe Sensoren (Zeilensensoren und Bildsensoren), die auch in Scannern und Digitalkameras als Aufnahmeelement dienen, arbeiten ebenfalls mit Halbleiterdetektoren. Farbsensoren arbeiten mit mehreren, hinter verschiedenen Filtern liegenden Photodetektoren.
  • Durch Fluoreszenz kann Ultraviolett und auch Infrarot (nach einer Zwei-Photonen-Absorption) nachgewiesen werden, indem das entstehende sichtbare Licht ausgewertet wird.
  • Licht lässt sich auch durch seine thermische Wirkung nachweisen. Auf diesem Prinzip beruhen die in der Astronomie verwendeten Bolometer zur Vermessung der Strahlungsleistung astronomischer Lichtquellen, sowie thermische Leistungsmesser für Laserstrahlen hoher Leistung.

Biologie

Licht als Ökofaktor

Absorptionsspektrum des grünen Blattfarbstoffs Chlorophyll a und b, mit dem Pflanzen Licht aufnehmen und in der Folge verwerten können; siehe auch Soret-Bande

Licht stellt für Pflanzen – neben der Verfügbarkeit von Wasser – den wichtigsten Ökofaktor dar, weil es Energie für die Photosynthese liefert. Die von den Chlorophyll-Molekülen in den Chloroplasten absorbierte Lichtenergie wird genutzt, um Wassermoleküle zu spalten (Photolyse) und so Reduktionsmittel für die Photosynthese herzustellen. Diese werden in einem zweiten Schritt verwendet, um Kohlenstoffdioxid schrittweise schließlich zu Glucose zu reduzieren, woraus unter anderem Stärke aufgebaut wird. Der bei der Fotolyse anfallende Sauerstoff wird als Reststoff an die Atmosphäre abgegeben. Die Summenreaktionsgleichung der Photosynthese lautet:

$ \mathrm {6\;CO_{2}+6\;H_{2}O\quad {\xrightarrow {h\nu }}\;C_{6}H_{12}O_{6}+6\;O_{2}} $

Den Aufbau von organischen Verbindungen aus Kohlenstoffdioxid bezeichnet man als Kohlenstoffdioxid-Assimilation. Organismen, die mithilfe von Licht dazu in der Lage sind, nennt man photo-autotroph. Neben den Gefäßpflanzen gehören auch Moose, Algen und einige Bakterien dazu, beispielsweise Cyanobakterien und Purpurbakterien. Alle heterotrophen Organismen sind von dieser Assimilation abhängig, weil sie ihren Energiebedarf nur aus organischen Verbindungen, die sie mit der Nahrung aufnehmen müssen, decken können.

Die Konkurrenz der Pflanzen ums Licht macht sich im „Stockwerkaufbau“ des Waldes und der damit verbundenen Spezialisierung von Licht- und Schattenpflanzen oder in der jahrzeitlichen Abfolge verschiedener Aspekte bemerkbar. In Gewässern dient nur die lichtdurchflutete oberste Schicht, die Nährschicht, der Bildung von Biomasse und Sauerstoff, hauptsächlich durch Phytoplankton. Weil viele Tiere und Einzeller durch das hohe Nahrungsangebot und den vergleichsweise hohen Sauerstoffgehalt des Wassers hier gute Lebensbedingungen finden, werden sie durch das Licht angelockt.

Großer Leuchtkäfer (Lampyris noctiluca), weibliches Tier beim hochsommerlichen Lock-Leuchten

Der Licht- oder Sehsinn ist für viele Tiere einer der wichtigsten Sinne. Er dient zur Orientierung im Raum, zur Steuerung des Tag-Nacht-Rhythmus, zum Erkennen von Gefahren, zum Aufspüren von Beute und zur Kommunikation mit Artgenossen. Daher haben sich im Laufe der Evolution in den verschiedensten Taxa die unterschiedlichsten Lichtsinnesorgane entwickelt. Diese reichen von den einfachen Augenflecken von Euglena über einfache Pigmentfelder bis zu den komplex aufgebauten Facettenaugen und Linsenaugen. Nur wenige Tiere sind vollkommen unempfindlich für Lichtreize. Dies ist höchstens dann der Fall, wenn sie in völliger Dunkelheit leben, wie Höhlentiere.

Sowohl für Räuber- als auch Beutetiere ist es von Vorteil, nicht gesehen zu werden. Anpassungen daran sind Tarnung und Nachtaktivität. Erstaunlicherweise haben dahingegen viele Lebewesen selbst die Fähigkeit entwickelt zu leuchten. Das bekannteste Beispiel ist der Leuchtkäfer. Man findet dieses Phänomen der Biolumineszenz aber auch bei Tiefseefischen, Leuchtkrebsen, Pilzen (Hallimasch) oder Bakterien. Der Nutzen der Biolumineszenz wird vor allem mit innerartlicher Kommunikation, der Abschreckung von Fraßfeinden und dem Anlocken von Beute erklärt.

Licht als Sinnesreiz

Schematischer Längsschnitt durch das menschliche Auge

Das Licht, das ins menschliche Auge fällt, wird durch den Brechapparat (bestehend aus Hornhaut, vorderer und hinterer Augenkammer, Linse und Glaskörper) auf die Netzhaut projiziert. Dort entsteht ein reelles, auf dem Kopf stehendes Bild (vergleichbar dem Vorgang in einer Fotokamera). Dadurch werden die in der Netzhaut befindlichen Fotorezeptoren (= Lichtsinneszellen) gereizt, die den Reiz in ein elektrisches Signal wandeln. Dieses Signal wird über den Sehnerv, in den die einzelnen Nervenstränge der Netzhaut münden, zum Gehirn geleitet. Dort werden die auf dem Kopf stehenden Bilder unserer Umwelt dann in Echtzeit „gerade gerückt.“

Lichtintensität wird als Helligkeit empfunden. Das Auge kann sich durch verschiedene Mechanismen an die – viele Zehnerpotenzen umfassenden – Intensitäten anpassen (siehe Adaption). Die empfundene Helligkeit hängt dabei mit der tatsächlichen Intensität über das Weber-Fechner-Gesetz zusammen.

Die spektrale Zusammensetzung des Lichtreizes wird als Farbe wahrgenommen, wobei das menschliche Auge Licht mit Wellenlängen zwischen ca. 380 nm und 750 nm erfassen kann. Trennt man weißes Licht (durch ein Prisma) auf, so erscheinen die Wellenlängen als Farben des Regenbogens.

Wellenlängenbereiche der Spektralfarben
(etwa-)Farbton Wellenlänge $ \lambda $ in nm Wellenfrequenz $ \nu $ in THz Energie E pro Photon in eV Wellenzahl  $ {\tilde {\nu }} $ in cm−1
Violett 380–420 789,5–714,5 3,26–2,955 26.316–23.810
Blau 420–490 714,5–612,5 2,95–2,535 23.810–20.408
Grün 490–575 612,5–522,5 2,53–2,165 20.408–17.391
Gelb 575–585 522,5–513,5 2,16–2,125 17.391–17.094
Orange 585–650 513,5–462,5 2,12–1,915 17.094–15.385
Rot 650–750 462,5–400,5 1,91–1,655 15.385–13.333

Es ist zu beachten, dass diese Tabelle nur für monochromatisches (einfarbiges) Licht gilt. Mischfarben rufen unter Umständen andere Farbeindrücke hervor. Beispielsweise erscheint dem menschlichen Sehsinn eine Mischfarbe aus jeweils monochromatischem grünen und roten Licht gelb, während eine Mischung aus monochromatischem roten und blauen Licht als Magenta erscheint. Im Regenbogen, wo das Sonnenlicht in seine monochromatischen spektralen Bestandteile zerlegt ist, kommt Magenta als Farbe nicht vor im Gegensatz zu Gelb. Dies liegt daran, dass die Grundfarben Blau und Rot im Regenbogen weit auseinander liegen, weshalb eine Mischung von Magenta auf natürlichem Wege nicht zustande kommt. Im Gegensatz dazu liegen Grün und Rot direkt nebeneinander, weswegen unser Auge denkt, dass es die Farbe Gelb sieht.[16] Die Farbe Braun, die allgemein für eine Mischfarbe gehalten wird, kann dagegen durch einfarbiges Orange erzeugt werden, wenn dessen Intensität im Vergleich zur Umgebung schwach ist.[17]

Empfindlichkeitsverteilung der menschlichen Fotorezeptoren in Stäbchen (schwarz gestrichelt) und den drei Zapfentypen (S, M und L).

Die Netzhaut des Auges ist mit verschiedenen Sinneszellen ausgestattet: Die Stäbchen weisen eine breite spektrale Ansprechbarkeit auf und zeichnen sich durch eine hohe Sensitivität aus. Sie sind daher auf das Sehen in der Dämmerung spezialisiert, können jedoch keine Farben unterscheiden. Die Zapfen hingegen, die an stärkere Intensitäten angepasst sind, kommen in drei verschiedenen Typen vor, die jeweils bei einer anderen Wellenlänge ihr Reaktionsoptimum haben. Ihre Verschaltung ermöglicht letztlich das Farbensehen.

Sowohl bei den Stäbchen als auch bei den Zapfen beruht der Sehvorgang auf der Absorption von Photonen durch das Sehpigment (im Falle der Stäbchen: Rhodopsin). Der Ligand Retinal macht dabei eine Isomerisierung durch, die dazu führt, dass das Rhodopsin zerfällt und die Signalkaskade der Phototransduktion in Gang setzt. Die dadurch verursachte Hyperpolarisation der Zellmembran der Stäbchen und Zapfen bewirkt ein elektrisches Signal, das an die nachgeschalteten Nervenzellen weitergegeben wird.

Neben Zapfen und Stäbchen gibt es einen dritten Lichtrezeptor, die melanopsinhaltigen Ganglienzellen. Diese Rezeptoren reagieren besonders empfindlich auf blaues Licht und sind an der Steuerung der inneren Uhr beteiligt. Ihre Entdeckung Anfang der Jahrtausendwende forcierte die Entwicklung von tageslichtähnlichen Beleuchtungskonzepten für Innenräume, wie bspw. das Human Centric Lighting.[18]

Die Leistungen der Lichtsinnesorgane anderer Lebewesen unterscheiden sich zum Teil erheblich von denen des Menschen. Die meisten Säugetiere haben ein eher unterentwickeltes Farbensehen. Vögel hingegen verfügen über mehr Zapfentypen und können dementsprechend mehr Farben unterscheiden als der Mensch. Bienen sind zwar mehr oder weniger unempfindlich für langwelliges (rotes) Licht, können aber das sehr kurzwellige UV-Licht wahrnehmen, das für den Menschen unsichtbar ist. Außerdem können sie die Polarisationsrichtung des Lichts wahrnehmen. Dies hilft ihnen bei der Orientierung im Raum mithilfe des Himmelblaus. Manche Schlangen wiederum können die ebenfalls für uns unsichtbaren IR-Strahlen mit ihren Grubenorganen wahrnehmen.

Chemie

Bei organischen Farbstoffen können delokalisierte π-Elektronen durch Frequenzen im sichtbaren Bereich auf ein höheres Niveau gehoben werden. Dadurch werden je nach Molekül bestimmte Wellenlängen absorbiert.

Bei anorganischen Farbstoffen können auch Elektronen aus den d-Orbitalen eines Atoms in energetisch höher gelegene d-Orbitale angeregt werden (siehe Ligandenfeldtheorie). Des Weiteren können Elektronen ihre Position zwischen Zentralion und Ligand innerhalb eines Komplexes wechseln (siehe auch Charge-Transfer-Komplexe und Komplexchemie).

Größen und Einheiten

Begriffe der Lichtmessung
  • Die Lichtgeschwindigkeit (c) ist unabhängig von der Bewegung der Quelle und sinkt in Medien gegenüber der Vakuumlichtgeschwindigkeit ab. Sie beträgt im Vakuum 299.792.458 Meter pro Sekunde und ist dort auch unabhängig von der Bewegung des Beobachters. Das Lichtjahr (Lj, ly) ist die Strecke, die das Licht in einem Jahr zurücklegt. Es wird in der Astronomie als Längeneinheit verwendet.
  • Die Lichtfarbe ist von der spektralen Zusammensetzung des Lichtes bestimmt. Die Wellenlänge ist umgekehrt proportional zur Energie der Lichtquanten.
  • Die Polarisation des Lichtes beschreibt die Orientierung der elektrischen und magnetischen Feldvektoren des Lichtes im Raum. Das flach an dielektrischen Flächen reflektierte Licht sowie das Licht des blauen Himmels ist teilweise linear polarisiert, während das Licht von Glühlampen und der Sonne keine Vorzugsrichtung der Polarisation aufweist. Linear und zirkular polarisiertes Licht spielen in der Optik und Lasertechnik eine große Rolle.
  • Lichtstrom (Lumen) gibt an, wie viel Licht eine Lichtquelle in alle Richtungen abgibt.
  • Lichtmenge (Lumensekunde) ist der über die Zeit integrierte Lichtstrom.
  • Lichtstärke (Candela) ist der Lichtstrom pro Raumwinkel. Durch Bündelung kann der Lichtstrom erhöht werden.
  • Leuchtdichte (Candela/m²) ist die Lichtstärke pro Fläche eines Lichtemitters (z. B. Glühfaden, Lichtbogen, Leuchtdiode).
  • Beleuchtungsstärke (Lux) beschreibt, wie viel Licht auf eine Fläche fällt. Sie wird mit einem Luxmeter gemessen.
  • Die Farbtemperatur (Kelvin) ist die der Temperatur eines Schwarzen Strahlers gleicher Temperatur gleichende Lichtfarbe einer Lichtquelle, um diese hinsichtlich ihres Farbeindruckes zu klassifizieren. Je höher der Wert, desto kühler oder blau-weißer ist das Licht.

Der Strahlungsdruck (Newtonsekunde) ist die physikalische Kraftwirkung des Lichtes auf Teilchen oder Gegenstände und spielt aufgrund seines geringen Betrages kaum eine Rolle.

Licht in Gesellschaft und Religion

Licht ist, wie Feuer, eines der bedeutendsten Phänomene für alle Kulturen. Künstlich erzeugtes Licht aus Lichtquellen ermöglicht dem Menschen heutzutage ein angenehmes und sicheres Leben auch bei terrestrischer Dunkelheit (Nacht) und in gedeckten Räumen (Höhlen, Gebäuden). Technisch wird die Funktionsgruppe, die Licht erzeugt, als Lampe, Leuchtmittel oder Lichtquelle bezeichnet. Der Halter für die Lampe bildet mit dieser eine Leuchte.

Als Achluophobie, auch als Nyktophobie (von altgriechisch: νύξ, νυκτός – nýx, nyktós – f. = die Nacht) oder als Skotophobie (von σκότος, σκότου – skótos – m. = die Dunkelheit) bezeichnen Psychiater die ausgeprägte (z. T. krankhafte) Angst vor der Dunkelheit. Die Phobie kommt bei Kindern häufig vor, ist aber auch bei Erwachsenen anzutreffen. Eine als weniger gravierend bewertete Form der Achluophobie ist der Pavor nocturnus.

Im Christentum steht das Licht in der Selbstbezeichnung Jesu Christi – „Ich bin das Licht der Welt.“ (Joh 8,12 EU) – für die Erlösung des Menschen aus dem Dunkel der Gottesferne. Ebenso wird auch auf Luzifer als den Lichtbringer oder Lichtträger referiert. In der biblischen Schöpfungsgeschichte ist das Licht das zweite Werk Gottes, nach Himmel und Erde. Im Requiem, der liturgischen Totenmesse, ist ein Lux aeterna enthalten. Im Buddhismus und anderen Religionen wie im allgemeinen Sprachgebrauch gibt es das Ziel der Erleuchtung. Buddha selbst wird „der Erleuchtete“ genannt. Die Kategorien „hell“ (Antonym: „dunkel“) und „klar“ (Antonym: „nebulös“) werden zumeist positiv konnotiert. In dem Satz: „Das Licht der Aufklärung besiegte die Dunkelheit des Mittelalters.“ ist das uralte, letztlich manichäische Motiv vom „Sieg des Lichts über die Dunkelheit“ erkennbar. Auch der Ausdruck „Licht des Wissens“ greift das Licht symbolhaft auf um etwas über das Gegenteil Erhabenes zu beschreiben.

Tag des Lichts

Das Internationale Jahr des Lichts war 2015 von der UNESCO gefeiert worden. Im November 2017 rief die Organisation den Internationalen Tag des Lichts[19] (englisch International Day of Light[20]) aus, der seit 2018 jährlich am 16. Mai begangen wird. Ziel des Aktionstages ist die Würdigung des Lichts und seiner Rolle in Wissenschaft, Kultur und Kunst, Bildung und nachhaltiger Entwicklung sowie in so unterschiedlichen Bereichen wie Medizin, Kommunikation und Energie. Dadurch, dass das Thema Licht so breit gefächert ist, wird es verschiedenen Bereichen der Gesellschaft weltweit ermöglicht sich an Aktivitäten zu beteiligen und so zum Erreichen der Ziele der UNESCO – Bildung, Gleichheit und Frieden – beitragen.

Licht aus Sicht des deutschen Gesetzgebers

Licht zählt als ein Umwelt­faktor zu den Immissionen im Sinne des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (BImSchG). Lichtimmissionen von Beleuchtungsanlagen können das Wohn- und Schlafbedürfnis von Menschen und Tieren erheblich stören und auch technische Prozesse behindern. Entsprechend sind in der „Licht-Richtlinie“ der Länder (in Deutschland) Maßstäbe zur Beurteilung der (Raum-)Aufhellung und der (psychologischen) Blendung festgelegt.[21] Besonders störend kann intensiv farbiges oder blinkendes Licht wirken. Zuständig sind bei Beschwerden die Umwelt- und Immissionsschutzbehörden der jeweiligen Bundesländer. Negative Auswirkungen betreffen die Verkehrs­sicherheit (Navigation bei Nacht, physiologische Blendung durch falsch eingestellte Scheinwerfer oder durch Flächenbeleuchtungen neben Straßen), Einflüsse auf die Tierwelt (Anziehen nachtaktiver Insekten, Störung des Vogelflugs bei Zugvögeln) und die allgemeine Aufhellung der Erdatmosphäre (Lichtverschmutzung, die astronomische Beobachtungen infolge Streuung des Lampenlichts in der Atmosphäre des Nachthimmels behindert).

Literatur

  • Albert Einstein: Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt. In: Annalen der Physik. 1905, S. 132–148. Mit diesem Beitrag begründete Einstein den Welle-Teilchen-Dualismus des Lichts.
  • Rolf Heilmann: Licht. Die faszinierende Geschichte eines Phänomens, Herbig, München 2013, ISBN 978-3-7766-2711-4.
  • Klaus Hentschel: Einstein und die Lichtquantenhypothese. In: Naturwissenschaftliche Rundschau. 58, 6, 2005, ISSN 0028-1050, S. 311–319.
  • Thomas Walther, Herbert Walther: Was ist Licht? Von der klassischen Optik zur Quantenoptik. Beck, München 1999, ISBN 3-406-44722-8.
  • Sidney Perkowitz: Eine kurze Geschichte des Lichts. Die Erforschung eines Mysteriums. Deutscher Taschenbuch Verlag, München 1998, ISBN 3-423-33020-1.
  • George H. Rieke: Detection of Light – From the Ultraviolet to the Submillimeter. Cambridge Univ. Press, Cambridge 2003, ISBN 0-521-81636-X.
  • Wolfgang Schivelbusch: Lichtblicke: Zur Geschichte der künstlichen Helligkeit im 19. Jahrhundert. Fischer Taschenbuch, Frankfurt am Main 2004, ISBN 978-3-596-16180-5.

Weblinks

Commons: Licht – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
 Wiktionary: Licht – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
 Wikiquote: Licht – Zitate

Videos

Einzelnachweise

  1. Farbmodelle: Licht- und Farbwahrnehmung..
  2. Lucio Russo: Die vergessense Revolution oder die Wiedergeburt des antiken Wissens. Springer, Berlin 2005, ISBN 3-540-27707-2, S. 170.
  3. Sehvorstellungen im Altertum | LEIFIphysik..
  4. Die Beleuchtung mit künstlichem Licht. In: licht.de (Hrsg.): licht.wissen. Nr. 01. Frankfurt 2016, ISBN 978-3-945220-03-0, S. 8.
  5. WELT: Physik: Wie schnell ist lichtschnell? In: DIE WELT. 5. Dezember 2006 (welt.de [abgerufen am 9. Januar 2022]).
  6. Dr. Reinhard Schmidt: Wellen, Teilchen, Quanten Eine heiter saloppe Geschichte der Quantenphysik. 1. Auflage. Berlin 2017, ISBN 978-3-7418-8264-7, S. 3.
  7. Oliver Morsch: Licht und Materie Eine physikalische Beziehungsgeschichte. 1., Auflage, neue Ausg. Weinheim 2012, ISBN 978-3-527-64104-8.
  8. Werner Kinnebrock: Bedeutende Theorien des 20. Jahrhunderts : Relativitätstheorie, Kosmologie, Quantenmechanik und Chaostheorie. 4., verbesserte und aktualisierte Auflage. De Gruyter Oldenbourg, Berlin / Boston 2013, ISBN 978-3-486-73582-6, S. 13.
  9. Bergmann-Schaefer Lehrbuch der Experimentalphysik, 10. Auflage, Seite 906
  10. Michael Faraday: Experimental Researches in Electricity. Nineteenth Series. In: Philosophical Transactions of the Royal Society. Band 136, 1846, S. 1–20, doi:10.1098/rstl.1846.0001.
  11. James Clerk Maxwell: A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field. In: Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Nr. 155, 1865, S. 459–512.
  12. Albert Kümmel-Schnur, Jens Schröter: Äther Ein Medium der Moderne. transcript Verlag, Bielefeld 2008, ISBN 978-3-8394-0610-6, S. 19.
  13. Udo Hartje: Albert Einstein's hypothetical question basic ideas for a compatible physics and a consistent natural science = Albert Einsteins hypothetische Frage. 2. Aufl., Sonderdr. Berlin 2004, ISBN 978-3-9806131-5-6, S. 8.
  14. 100 Jahre Quantentheorie..
  15. Lichtlexikon. licht.de, abgerufen am 20. August 2018.
  16. Kein Magenta im Regenbogen. Abgerufen am 27. November 2020.
  17. Technology Connections: Brown; color is weird. Abgerufen am 27. November 2020 (englisch).
  18. Wirkung des Lichts auf den Menschen. In: licht.de (Hrsg.): licht.wissen. Nr. 19. Frankfurt 2014, ISBN 978-3-926193-97-1, S. 15.
  19. News von licht.de. (licht.de [abgerufen am 27. Oktober 2017]).
  20. Offizielle Webseite International Day of Light. Abgerufen am 27. Oktober 2017.
  21. Lichtimmissionen – wenn Licht stört. In: Portalseite licht.de. Abgerufen am 20. August 2018.

News mit dem Thema Licht

19.09.2022
Sterne
Stern-Kindheit prägt stellare Entwicklung
In klassischen Modellen zur Sternentwicklung wurde bis heute der frühen Evolution der Sterne wenig Bedeutung zugemessen.
01.09.2022
Festkörperphysik | Optik
Von der Kunst, dem Licht eine andere Farbe zu geben
Rot wird nicht Grün und infrarotes Licht nicht plötzlich sichtbar, wenn man es durch einen Lichtleiter schickt.
25.08.2022
Exoplaneten
Webb-Teleskop weist Kohlendioxid in der Atmosphäre eines Exoplaneten nach
Mit dem JWST haben Astronomen Infrarotlicht gemessen, das durch die Atmosphäre eines heißen Gasriesen gefiltert wurde.
11.08.2022
Planeten | Astrobiologie | Raumfahrt
Marsstaub als Lebensgrundlage?
Ein internationales Forschungsteam hat eine Cyanobakterien-Unterart identifiziert, die für den Einsatz in einem biologischen Lebenserhaltungssystem am besten geeignet zu sein scheint.
01.08.2022
Quantenphysik | Teilchenphysik
Ein Molekül aus Licht und Materie
Mit Licht kann man Atome gezielt dazu bringen, einander gegenseitig anzuziehen.
28.07.2022
Quantenphysik | Teilchenphysik | Thermodynamik
Ein Nanokelvin-Mikrowellenkühlschrank für Moleküle
Forscher haben eine neuartige Mikrowellen-Kühltechnik für molekulare Gase entwickelt.
12.07.2022
Quantenoptik
Lichtspirale fotografiert
Seit Ende des 19ten Jahrhunderts weiß man, dass Licht als elektromagnetische Welle Schwingungen ausführt, deren Frequenz die Lichtfarbe festlegt.
11.07.2022
Satelliten | Raumfahrt
Erste Bilder vom James-Webb-Weltraumteleskop
Mit dem James-Webb-Teleskop kann der Traum der Zeitreise wahr werden.
22.06.2022
Festkörperphysik
Dunklen Halbleiter zum Leuchten gebracht
Ob Festkörper etwa als Leuchtdioden Licht aussenden können oder nicht, hängt von den Energieniveaus der Elektronen im Kristallgitter ab.
15.06.2022
Exoplaneten
Zwei neue Super-Erden in der Nachbarschaft
Unsere Sonne zählt im Umkreis von zehn Parsec (33 Lichtjahre) über 400 Sterne und eine stetig wachsende Zahl an Exoplaneten zu ihren direkten Nachbarn.
15.06.2022
Quantenphysik
Quantenelektrodynamik 100-fach genauerer getestet
Mit einer neu entwickelten Technik haben Wissenschaftler den sehr geringen Unterschied der magnetischen Eigenschaften zweier Isotope von hochgeladenem Neon in einer Ionenfalle mit bisher unzugänglicher Genauigkeit gemessen.
13.06.2022
Quantenphysik
Photonenzwillinge ungleicher Herkunft
Identische Lichtteilchen (Photonen) sind wichtig für viele Technologien, die auf der Quantenphysik beruhen.
07.06.2022
Galaxien | Sterne
Das Ende der kosmischen Dämmerung
Eine Gruppe von Astronomen hat das Ende der Epoche der Reionisation auf etwa 1,1 Milliarden Jahre nach dem Urknall genau bestimmt.
06.06.2022
Galaxien
Hubble-Weltraumteleskop: Wie findet man die seltensten Galaxien des Universums?
Ein internationales Team von Forschenden hat heute das größte Nahinfrarotbild veröffentlicht, welches das Hubble-Weltraumteleskop, das von der NASA und der ESA betrieben wird, je aufgenommen hat.
03.06.2022
Sterne | Schwarze Löcher
Kosmische Katastrophe: Schwarzes Loch zerreißt Riesenstern
In einer fernen Galaxie im Sternbild Herkules hat ein gigantisches Schwarzes Loch einen Riesenstern zerrissen.
01.06.2022
Optik | Quantenoptik
Licht gefangen in unsichtbaren Fesseln
Physikern gelang der erste experimentelle Nachweis eines neuartigen physikalischen Effekts, der Lichtwellen daran hindert sich räumlich auszubreiten.
25.05.2022
Quantenphysik
Sichere Kommunikation mit Lichtteilchen
Quantencomputer bieten viele neuartige Möglichkeiten, bedrohen aber auch die Sicherheit des Internets: Denn die Superrechner machen gängige Verschlüsselungsverfahren angreifbar.
20.05.2022
Quantenoptik
Laser- und Röntgenstrahlen mischen
Anders als fiktive Laserschwerter interagieren reale Laserstrahlen nicht miteinander, wenn sie sich kreuzen.
11.05.2022
Sterne
Explosion auf einem Weißen Zwerg direkt beobachtet
Wenn Sterne wie unsere Sonne ihren Brennstoff verbraucht haben, schrumpfen sie zu Weißen Zwergen.
09.05.2022
Sonnensysteme | Planeten
Planetenbildende Scheiben entwickeln sich auf überraschend ähnliche Weise
Eine Gruppe von Astronomen und Astronominnen hat die Massenverteilung von über 870 planetenbildenden Scheiben in der Orion A-Wolke analysiert.
21.04.2022
Festkörperphysik | Klassische Mechanik | Quantenoptik
Licht-Motoren für Mikrodrohnen
Mikrometergroße Drohnen nur mit Licht anzutreiben und präzise zu steuern: Das ist Physikern der Universität Würzburg erstmals gelungen.
21.04.2022
Festkörperphysik | Quantenphysik | Teilchenphysik
Das Rätsel ultrakurzer Solitonen-Moleküle
Stabile Pakete von Lichtwellen – sogenannte optische Solitonen – werden in Ultrakurzpuls-Lasern als eine Kette von Lichtblitzen ausgestrahlt.
14.04.2022
Sterne
MAGIC-Teleskope beobachten Sternexplosion
Die MAGIC-Teleskope haben die Nova RS Ophiuchi bei extrem hoher Energie im Gammabereich beobachtet.
12.04.2022
Quantenoptik | Teilchenphysik
Intensives Laserlicht ändert Paarungsverhalten von Elektronen
Die quantenmechanische Austauschwechselwirkung zwischen Elektronen, eine Konsequenz des Pauli-Prinzips, kann man mit intensiven Infrarot-Lichtfeldern auf Zeitskalen weniger Femtosekunden gezielt verändern.
15.03.2022
Akustik | Quantenoptik
Klang des Lichts: Wie verdrehtes Licht stabile Schallwellen erzeugt
Werden Laserstrahlen in hohlen Kristallfasern auf eine schraubenförmige Achterbahn geschickt, erzeugen sie akustische Wellen: aus Lichtwellen werden Töne – die allerdings unhörbar für Menschen sind.
15.03.2022
Quantenoptik
Licht ins Dunkel
Österreichischen Experimentalphysikern ist es zusammen mit Theoretischen Physikern aus Finnland erstmals gelungen, in supraleitenden Quantenbits geschützte Quantenzustände – sogenannte Dunkelzustände – zu kontrollieren.
11.03.2022
Quantenoptik
Quanteninformation: Licht aus Seltenerdmolekülen
Mit Licht lässt sich Quanteninformation schnell, effizient und abhörsicher verteilen.
21.02.2022
Exoplaneten
Neues vom heißen Jupiter WASP-121 b
Eine Gruppe von Astronominnen und Astronomen hat erstmals die atmosphärischen Bedingungen auf der Nachtseite eines heißen Jupiters in gebundener Rotation im Detail untersucht.
15.02.2022
Teilchenphysik
Neutrinos wiegen höchstens 0,8 Elektronenvolt
Das internationale KArlsruhe TRItium Neutrino Experiment, kurz KATRIN, am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat die Neutrinomasse erstmals auf unter ein Elektronenvolt (eV) eingegrenzt und damit eine „Barriere“ in der Neutrinophysik durchbrochen.
07.02.2022
Quantenoptik
Wie Lichtteilchen uns hinters Licht führen
Wissenschaftlern ist es gelungen, das Verhalten von gepaarten Lichtteilchen in optischen Schaltkreisen zu steuern.
02.02.2022
Festkörperphysik | Quantenoptik
Kühlung von Materie aus Distanz
Forschende können zwei Quantensysteme über eine Distanz von einem Meter zu einem Regelkreis verbinden: In diesem Regelkreis wird das eine Quantensystem – eine vibrierende Membran – durch das andere Quantensystem – eine Wolke von Atomen – gekühlt.
20.01.2022
Galaxien | Teilchenphysik
Weltweite Ringfahndung nach Dunkler Materie
Ein internationales Forscherteam hat erstmals umfassende Daten zur Suche nach Dunkler Materie mit einem weltweiten Netzwerk an optischen Magnetometern veröffentlicht.
19.01.2022
Quantenoptik
Perfekte Falle: neue Methode, die Polarisation von Licht zu steuern
Für die Quantenkommunikation oder optische Computer ist es wichtig, messen und beeinflussen zu können, in welche Richtung Licht schwingt.
12.01.2022
Schwarze Löcher | Relativitätstheorie
Die Suche nach einem kosmischen Gravitationswellenhintergrund
Ein internationales Team von Astronomen gibt die Ergebnisse einer umfassenden Suche nach einem niederfrequenten Gravitationswellenhintergrund bekannt.
07.01.2022
Optik | Quantenoptik | Wellenlehre
Aufbruch in neue Frequenzbereiche
Ein internationales Team von Physikern hat eine Messmethode zur Beobachtung licht-induzierter Vorgänge in Festkörpern erweitert.
05.01.2022
Elektrodynamik | Teilchenphysik
Materie/Antimaterie-Symmetrie und Antimaterie-Uhr auf einmal getestet
Die BASE-Kollaboration am CERN berichtet über den weltweit genauesten Vergleich zwischen Protonen und Antiprotonen: Die Verhältnisse von Ladung zu Masse von Antiprotonen und Protonen sind auf elf Stellen identisch.
04.01.2022
Milchstraße
Orions Feuerstelle: Ein neues Bild des Flammennebels
Auf diesem neuen Bild der Europäischen Südsternwarte (ESO) bietet der Orion ein spektakuläres Feuerwerk zur Einstimmung auf die Festtage und das neue Jahr.
30.12.2021
Sonnensysteme | Planeten
Rekonstruktion kosmischer Geschichte kann Eigenschaften von Merkur, Venus, Erde und Mars erklären
Astronomen ist es gelungen, die Eigenschaften der inneren Planeten unseres Sonnensystems aus unserer kosmischen Geschichte heraus zu erklären: durch Ringe in der Scheibe aus Gas und Staub, in der die Planeten entstanden sind.
22.12.2021
Quantenphysik
Quantenmurmeln in der Lichtschüssel
Von welchen Faktoren hängt es ab, wie schnell ein Quantencomputer seine Berechnungen durchführen kann?
20.12.2021
Milchstraße | Sterne
Ein gigantisches Band aus Rohmaterial für neue Sterne
Eine Gruppe von Astronominnen und Astronomen haben in der Milchstraße mit rund 3900 Lichtjahren eine der längsten bekannten Strukturen identifiziert, die fast ausschließlich aus atomarem Wasserstoffgas besteht.
23.11.2021
Optik
„Maßgeschneidertes“ Licht
Ein Forscherteam entwickelt erstmals ein Lichtfeld, welches die Struktur des vierdimensionalen Raums widerspiegelt.
05.11.2021
Teilchenphysik | Thermodynamik
Elektronen-Familie erzeugt bisher unbekannten Aggregatzustand
Ein internationales Forschungsteam des Exzellenzclusters ct.
04.11.2021
Galaxien
Am weitesten entfernter Nachweis von Fluor in sternbildender Galaxie
Eine neue Entdeckung gibt Aufschluss darüber, wie Fluor – ein Element, das in unseren Knochen und Zähnen als Fluorid vorkommt – im Universum entsteht.
29.11.2021
Optik | Quantenoptik
Nur durch Billiardstel Sekunden getrennt
Ultrakurze Lichtblitze dauern weniger als eine Billiardstel Sekunde und haben eine wachsende technologische Bedeutung.
18.10.2021
Galaxien | Schwarze Löcher
Entwicklung von heißem Gas von einem aktiven Schwarzen Loch
Ein internationales Team hat zum ersten Mal die Entwicklung von heißem Gas beobachtet, das von einem aktiven Schwarzen Loch stammt.
12.10.2021
Kometen und Asteroiden
Lerne die 42 kennen: Einige der größten Asteroiden fotografiert
Mit dem Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile haben Astronom:innen 42 der größten Objekte im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter abgelichtet.
30.09.2021
Plasmaphysik | Teilchenphysik
Strahldiagnostik für zukünftige Beschleuniger im Tischformat
Seit Jahrzehnten wurden Teilchenbeschleuniger immer größer - Seit einigen Jahren gibt es jedoch eine Alternative: „Teilchenbeschleuniger im Tischformat“, die auf der Laseranregung von Kielwellen in Plasmen (laser wakefield) basieren.
24.09.2021
Quantenoptik
Winzige Laser, die wie einer zusammenwirken
Israelische und deutsche Forscher:innen des Exzellenzclusters ct.
23.09.2021
Monde
Mond: Scharfer Blick in dunkle Krater
Dauerhaft verschattete Mondkrater enthalten Eis, lassen sich jedoch nur schlecht ablichten.
22.09.2021
Schwarze_Löcher | Astrophysik
Wie man einen Quasar wiegt
Astronomen haben erstmalig erfolgreich eine neue Methode zur Bestimmung der Massen von schwarzen Löchern in Quasaren erprobt.
01.09.2021
Quantenoptik | Teilchenphysik
Lichtinduzierte Formänderung von MXenen
Licht im Femtosekundenbereich erzeugt schaltbare Nanowellen in MXenen und bewegt deren Atome mit Rekordgeschwindigkeit.
30.08.2021
Astrophysik | Optik
Neue mathematische Formeln für ein altes Problem der Astronomie
Dem Berner Astrophysiker Kevin Heng ist ein seltenes Kunststück gelungen: Auf Papier hat er für ein altes mathematisches Problem neue Formeln entwickelt, die nötig sind, um Lichtreflektionen von Planeten und Monden berechnen zu können.
25.08.2021
Quantenoptik
Laserstrahlen in Vakuum sichtbar gemacht
Einen Lichtstrahl kann man nur dann sehen, wenn er auf Materieteilchen trifft und von ihnen gestreut oder reflektiert wird, im Vakuum ist er dagegen unsichtbar.
05.08.2021
Sonnensysteme | Exoplaneten
Superflares: für Exoplaneten weniger gefährlich als gedacht
Superflares, extreme Strahlungsausbrüche von Sternen, standen bisher im Verdacht, den Atmosphären und damit der Habitabilität von Exoplaneten nachhaltig zu schaden.
22.07.2021
Galaxien
Nadel im Heuhaufen: Planetarische Nebel in entfernten Galaxien
Mit Daten des Instruments MUSE gelang Forschern die Detektion von extrem lichtschwachen planetarischen Nebeln in weit entfernten Galaxien.
14.07.2021
Exoplaneten
Ein möglicher neuer Indikator für die Entstehung von Exoplaneten
Ein internationales Team von Astronomen hat als erstes weltweit Isotope in der Atmosphäre eines Exoplaneten nachgewiesen.
13.07.2021
Supernovae
Auf dem Weg zur Supernova – tränenförmiges Sternsystem offenbart sein Schicksal
Astronomen ist die seltene Sichtung zweier Sterne gelungen, die spiralförmig ihrem Ende zusteuern, indem sie die verräterischen Zeichen eines tränenförmigen Sterns bemerkten.
29.06.2021
Planeten
Neue Erkenntnisse zur Entstehung des chaotischen Terrains auf dem Mars
Gebiete wie diese gibt es auf der Erde nicht: Sie sind durchzogen von Kratern, Rissen, Kämmen, Tälern, großen und kleinen eckigen Blöcken.
29.06.2021
Festkörperphysik | Quantenoptik
Synthese unter Laserlicht
Eine Forschungsgruppe hat neue Methode zur Bildung von protoniertem Wasserstoff entdeckt.
18.06.2021
Quantenoptik
Paradoxe Wellen: Gefangene Lichtteilchen auf dem Sprung
Physikern ist es gelungen, ein neuartiges Verhalten von Lichtwellen zu beobachten, bei welchem Licht durch eine neue Art von Unordnung auf kleinste Raumbereiche begrenzt wird.
16.06.2021
Sterne
Helligkeitseinbruch von Beteigeuze
Als der helle, orangefarbene Stern Beteigeuze im Sternbild Orion Ende 2019 und Anfang 2020 merklich dunkler wurde, war die Astronomie-Gemeinschaft verblüfft.
15.06.2021
Festkörperphysik | Quantenphysik | Teilchenphysik
Das Elektronenkarussell
Die Photoemission ist eine Eigenschaft unter anderem von Metallen, die Elektronen aussenden, wenn sie mit Licht bestrahlt werden.
15.06.2021
Festkörperphysik | Quantenoptik
Ultrakurze Verzögerung
Trifft Licht auf Materie geht das an deren Elektronen nicht spurlos vorüber.
14.06.2021
Galaxien
Entdeckung der größten Rotationsbewegung im Universum
Durch die Kartierung der Bewegungen von Galaxien in riesigen Filamenten, die das kosmische Netz verbinden, entdeckten Astronomen am Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern in China und Estland, dass sich diese langen Ströme aus Galaxien auf Skalen von Hunderten von Millionen Lichtjahren drehen.
09.06.2021
Galaxien | Sterne | Schwarze_Löcher
Wenn Schwarze Löcher den Weg für die Sternentstehung in Satellitengalaxien freimachen
Eine Kombination von systematischen Beobachtungen mit kosmologischen Simulationen hat gezeigt, dass Schwarze Löcher überraschenderweise bestimmten Galaxien helfen können, neue Sterne zu bilden.
19.05.2021
Teilchenphysik
Wenden bei Höchstgeschwindigkeit
Physiker:innen beobachten neuartige Lichtemission.
06.05.2021
Astrophysik | Relativitätstheorie
Teleskop zur Erforschung von Objekten höchster Dichte im Universum
Eine internationale Gruppe von Astronomen hat erste Ergebnisse eines groß angelegten Programms vorgestellt, bei dem Beobachtungen mit dem südafrikanischen MeerKAT-Radioteleskop dazu verwendet werden, die Theorien von Einstein mit noch nie dagewesener Genauigkeit zu testen.
11.05.2021
Physikdidaktik | Quantenphysik
Quantencomputing einfach erklärt
„Quantencomputing kompakt“ lautet der Titel eines aktuellen Buchs, das Bettina Just veröffentlicht hat.
07.04.2021
Teilchenphysik
Handfeste Hinweise auf neue Physik
Das Fermilab (USA) hat heute erste Daten aus dem Myon g-2 Experiment veröffentlicht, welche die Messwerte des gleichnamigen, 2001 durchgeführten Experiments am Brookhaven National Laboratory bestätigen.
19.04.2021
Exoplaneten
Neuer Exoplanet um jungen sonnenähnlichen Stern entdeckt
Astronomen aus den Niederlanden, Belgien, Chile, den USA und Deutschland bilden neu entdeckten Exoplaneten „YSES 2b“ direkt neben seinem Mutterstern ab.
25.03.2021
Quantenoptik
Sendungsverfolgung für eine Quantenpost
Quantenkommunikation ist abhörsicher, aber bislang nicht besonders effizient.
23.03.2021
Teilchenphysik
Neue Resultate stellen physikalische Gesetze in Frage
Forschende der UZH und des CERN haben neue verblüffende Ergebnisse veröffentlicht.
19.03.2021
Quantenoptik
Chromatischer Lichtteilcheneffekt für die Entwicklung photonischer Quantennetzwerke enthüllt
Es ist ein weiterer Schritt auf dem Weg zur Entwicklung von Anwendungen der Quanteninformationsverarbeitung.
12.03.2021
Astrophysik | Relativitätstheorie
Theoretische Lösung für Reisen mit Überlichtgeschwindigkeit
Wenn Reisen zu fernen Sternen innerhalb der Lebenszeit eines Menschen möglich sein sollen, muss ein Antrieb gefunden werden, der schneller als Lichtgeschwindigkeit ist.
12.03.2021
Quantenphysik | Quantenoptik
Quantenkontrolle mit Fernbedienung
Quantentechnologien basieren auf der präzisen Kontrolle des Zustands und der Wechselwirkung einzelner Quantenteilchen.
11.03.2021
Quantenphysik
Roboter lernen schneller mit Quantentechnologie
Künstliche Intelligenz ist Teil unseres modernen Lebens und eine entscheidende Frage für praktische Anwendungen ist, wie schnell solche intelligenten Maschinen lernen können.
04.03.2021
Exoplaneten
Eine nahe, glühend heiße Super-Erde
In den vergangenen zweieinhalb Jahrzehnten haben Astronomen Tausende von Exoplaneten aus Gas, Eis und Gestein aufgespürt.
01.03.2021
Akustik | Optik | Quantenoptik
Nanoschallwellen versetzen künstliche Atome in Schwingung
Einem deutsch-polnischen Forscherteam ist es gelungen, gezielt Nanoschallwellen auf einzelne Lichtquanten zu übertragen.
01.03.2021
Quantenoptik
Nicht verlaufen! – Photonen unterwegs im dreidimensionalen Irrgarten
Wissenschaftlern ist es gelungen, dreidimensionale Netzwerke für Photonen zu entwickeln.
18.02.2021
Elektrodynamik | Teilchenphysik
Ultraschnelle Elektronendynamik in Raum und Zeit
In Lehrbüchern werden sie gerne als farbige Wolken dargestellt: Elektronenorbitale geben Auskunft über den Aufenthaltsort von Elektronen in Molekülen, wie eine unscharfe Momentaufnahme.
18.02.2021
Planeten
Hochdruckexperimente liefern Einblick in Eisplaneten
Per Röntgenlicht hat ein internationales Forschungsteam einen Blick ins Innere ferner Eisplaneten gewonnen.
17.02.2021
Quantenoptik | Teilchenphysik
Röntgen-Doppelblitze treiben Atomkerne an
Erstmals ist einem Forscherteam des Heidelberger Max-Planck-Instituts für Kernphysik die kohärente Kontrolle von Kernanregungen mit geeignet geformten Röntgenlicht gelungen.
15.02.2021
Festkörperphysik | Teilchenphysik
Dualer Charakter von Exzitonen im ultraschnellen Regime: atomartig oder festkörperartig?
Exzitonen sind Quasiteilchen, die Energie durch feste Stoffe transportieren können.
08.02.2021
Festkörperphysik | Optik
Optischer Schalter für Nanolicht
Forscherinnen und Forscher in Hamburg und den USA haben einen neuartigen Weg für die Programmierung eines Schichtkristalls entwickelt, der bahnbrechende Abbildungsfähigkeiten erzeugt.
05.02.2021
Festkörperphysik | Quantenphysik
Lang lebe die Supraleitung!
Supraleitung - die Fähigkeit eines Materials, elektrischen Strom verlustfrei zu übertragen - ist ein Quanteneffekt, der trotz jahrelanger Forschung noch immer auf tiefe Temperaturen be-schränkt ist.
02.02.2021
Plasmaphysik | Relativitätstheorie
Wie kommen erdnahe Elektronen auf beinahe Lichtgeschwindigkeit?
Elektronen können in den Van-Allen-Strahlungsgürteln um unseren Planeten ultra-relativistische Energien erreichen und damit nahezu Lichtgeschwindigkeit.
28.01.2021
Optik | Teilchenphysik
Extrem hochfrequentes Zwitschern vermessen
In einem neuen Verfahren vermag ein ultraschneller Plasmaschalter Teile hochfrequenter Lichtblitze zeitlich abzuschneiden.
25.01.2021
Optik | Teilchenphysik
Aus Weiß wird (Extrem)-Ultraviolett
Forscher des Max-Born-Instituts für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie (MBI) haben eine neue Methode entwickelt, um die spektrale Breite von extrem-ultraviolettem (XUV) Licht zu modifizieren.
25.01.2021
Astrophysik | Teilchenphysik
Neue Möglichkeiten bei Suche nach kalter dunkler Materie
Das Baryon-Antibaryon-Symmetrie-Experiment (BASE) am Antiprotonen-Entschleuniger des CERN hat neue Grenzen für die Masse von Axion-ähnlichen Teilchen – hypothetischen Teilchen, die Kandidaten für dunkle Materie sind – festgelegt und eingeschränkt, wie leicht sie sich in Photonen, die Teilchen des Lichts, verwandeln können.
25.01.2021
Optik | Quantenoptik
Optimale Information über das Unsichtbare
Wie vermisst man Objekte, die man unter gewöhnlichen Umständen gar nicht sehen kann?
22.01.2021
Festkörperphysik | Quantenoptik | Thermodynamik
Physiker filmen Phasenübergang mit extrem hoher Auflösung
Laserstrahlen können genutzt werden, um die Eigenschaften von Materialien gezielt zu verändern.
20.01.2021
Quantenphysik | Teilchenphysik
Einzelnes Ion durch ein Bose-Einstein-Kondensat gelotst.
Transportprozesse in Materie geben immer noch viele Rätsel auf.
19.01.2021
Quantenoptik | Teilchenphysik
Forschungsteam stoppt zeitlichen Abstand von Elektronen innerhalb eines Atoms
Seit mehr als einem Jahrzehnt liefern Röntgen-Freie-Elektronen-Laser (XFELs) schon intensive, ultrakurze Lichtpulse im harten Röntgenbereich.
11.01.2021
Quantenoptik | Teilchenphysik
Elektrisch schaltbares Qubit ermöglicht Wechsel zwischen schnellem Rechnen und Speichern
Quantencomputer benötigen zum Rechnen Qubits als elementare Bausteine, die Informationen verarbeiten und speichern.
08.01.2021
Optik | Teilchenphysik
Umgekehrte Fluoreszenz
Entdeckung von Fluoreszenzmolekülen, die unter normalem Tageslicht ultraviolettes Licht aussenden.
08.01.2021
Festkörperphysik | Teilchenphysik
Weyl-Punkten auf der Spur
Ein Material, das leitet und isoliert – gibt es das?
05.01.2021
Thermodynamik
Weder flüssig noch fest
Entdeckung von flüssigem Glas wirft Licht auf das alte wissenschaftliche Problem des Glasübergangs: Ein interdisziplinäres Forschungsteam der Universität Konstanz entdeckt einen neuen Aggregatzustand, flüssiges Glas, mit bisher unbekannten Strukturelementen – neue Erkenntnisse über die Eigenschaften von Glas und seine Übergänge.
21.12.2020
Elektrodynamik | Teilchenphysik
Kartierung eines kurzlebigen Atoms
Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden, Russland und den USA unter der Leitung von Wissenschaftern des European XFEL hat Ergebnisse eines Experiments veröffentlicht, das neue Möglichkeiten zur Untersuchung von Übergangszuständen in Atomen und Molekülen eröffnet.
18.12.2020
Thermodynamik
Mysterien in den Wolken: Große Tröpfchen begünstigen die Bildung kleinerer
Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation (MPIDS) berichten die über ihre neuen Erkenntnisse, wie ausfallende große Regentropfen und Eispartikel das Wachstum von Aerosolen begünstigen können, um neue Kondensationskerne oder Eiskeimteilchen in Wolken zu erzeugen.
18.12.2020
Sterne | Relativitätstheorie
Kollidierende Sterne offenbaren grundlegende Eigenschaften von Materie und Raumzeit
Ein internationales Wissenschaftsteam um den Astrophysikprofessor Tim Dietrich von der Universität Potsdam schaffte den Durchbruch bei der Größenbestimmung eines typischen Neutronensterns und der Messung der Ausdehnung des Universums.
21.12.2020
Teilchenphysik
Endgültige Ergebnisse und Abschied vom GERDA-Experiment
Die Zeit des GERDA-Experiments zum Nachweis des neutrinolosen doppelten Betazerfalls geht zu Ende.
17.12.2020
Galaxien
Galaxienhaufen, gefangen im kosmischen Netz
Mehr als die Hälfte der Materie in unserem Universum entzog sich bislang unserem Blick.
03.12.2020
Quantenphysik
Neuen Quantenstrukturen auf der Spur
Der technologische Fortschritt unserer modernen Informationsgesellschaft basiert auf neuartigen Quantenmaterialien.
06.11.2020
Festkörperphysik | Quantenoptik
„Schilde hoch!“ – Licht definiert seinen eigenen geschützten Weg
Wissenschaftler der Universität Rostock haben eine neue Art photonischer Schaltkreise entwickelt, in denen hochenergetische Lichtstrahlen ihren eigenen Weg definieren können – und sich dabei von äußeren Störeinflüssen abschirmen.
16.10.2020
Quantenoptik | Teilchenphysik
Zepto-Sekunden: Neuer Weltrekord in Kurzzeit-Messung
Im weltweiten Wettlauf um die Messung der kürzesten Zeitspanne liegen jetzt Physikerinnen und Physiker der Goethe-Universität Frankfurt vorn.
13.10.2020
Quantenphysik | Quantenoptik
Meilenstein in der Quantenphysik: Physikern gelingt der kontrollierte Transport von gespeichertem Licht
Patrick Windpassinger und sein Team demonstrieren, wie sich in einer Wolke aus ultrakalten Atomen gespeichertes Licht über ein "optisches Förderband" transportieren lässt.
12.10.2020
Sterne | Schwarze_Löcher
Tod durch Spaghettisierung: Die letzten Momente eines von einem schwarzen Loch verschlungenen Sterns
Astronomen haben mit Teleskopen der Europäischen Südsternwarte (ESO) und anderer weltweit tätiger Organisationen einen seltenen Lichtblitz von einem Stern entdeckt, der von einem supermassereichen schwarzen Loch zerrissen wird.
07.10.2020
Optik | Quantenphysik
Intelligente Nanomaterialien für Photonik
In Kombination mit Lichtwellenleitern ermöglichen 2D-Materialien mit herausragenden optischen Eigenschaften ganz neue Anwendungen im Bereich der Sensorik, der nichtlinearen Optik und der Quantenelektronik.
07.10.2020
Atomphysik | Elektrodynamik
Experimenteller Nachweis von Trägheitsbewegungen in magnetischen Materialien
Ein internationales Team aus Deutschland, Italien, Schweden und Frankreich berichtet von der experimentellen Beobachtung eines zwar zuvor bereits vorhergesagten, bislang allerdings nur schwer nachweisbaren Trägheitseffekts von Elektronenspins in magnetischen Materialien.
30.09.2020
Sonnensysteme | Satelliten
Erste Daten von Solar Orbiter online veröffentlicht
Viel zu tun hatten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) seit dem Start der ESA-Weltraummission Solar Orbiter im Februar.
24.09.2020
Atomphysik | Teilchenphysik
Atombillard mit Röntgenstrahlen: Blick ins Innere von Molekülen
1921 erhielt Albert Einstein den Nobelpreis für Physik für seine Entdeckung, dass Licht quantisiert ist und als ein Strom von Lichtteilchen – Photonen – mit Materie wechselwirkt.
16.09.2020
Quantenoptik
Flüssiges Wasser bei 170 Grad Celsius - Röntgenlaser enthüllt anomale Dynamik bei ultraschnellem Erhitzen
Mit dem europäischen Röntgenlaser European XFEL hat ein Forschungsteam untersucht, wie sich Wasser unter Extrembedingungen aufheizt.
15.09.2020
Quantenoptik
Einzelphotonen vom Siliziumchip: Forschungsteam entwickelt neuartige Quelle für Quanten-Lichtteilchen
Die Quantentechnologie gilt als überaus zukunftsträchtig: Quantencomputer sollen in einigen Jahren Datenbanksuchen, KI-Systeme und Simulationsrechnungen revolutionieren.
02.09.2020
Atomphysik
Atom blitzschnell angetippt
Wissenschaftler*innen aus Regensburg und Zürich haben einen faszinierenden Weg gefunden, ein Atom mit kontrollierten Kräften so schnell anzustoßen, dass sie damit die Bewegung eines einzelnen Moleküls in weniger als einer billionstel Sekunde choreografieren können.
12.08.2020
Galaxien | Milchstraße
ALMA findet das am weitesten entfernte Ebenbild der Milchstraße
Astronomen haben mit dem Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) eine extrem weit entfernte und daher sehr junge Galaxie entdeckt, die unserer Milchstraße überraschend ähnlich sieht.
10.08.2020
Astrophysik | Quantenphysik
Hinter einem Schleier aus Nichts
Internationales Forscherteam manipuliert das Quantenvakuum schneller als Licht.
10.08.2020
Elektrodynamik | Festkörperphysik | Teilchenphysik
Stark lichtabsorbierendes und regelbares Material entwickelt
Physiker der Universität Basel haben durch die Schichtung verschiedener zweidimensionaler Materialien eine neue Struktur geschaffen, die Licht einer wählbaren Wellenlänge fast vollständig absorbiert.
29.07.2020
Optik
Maßgeschneidertes Licht durch Vorbilder aus der Natur
Einem internationalen Forschungsteam ist es erstmals gelungen, Lichtfelder durch Brennlinien zu entwickeln, die sich nicht verändern.
27.07.2020
Milchstraße | Sterne | Astrophysik
RAVE: Mehr als ein Jahrzehnt lang Untersuchung der Bewegung von Sternen in der Milchstraße
Wie bewegen sich die Sterne in unserer Milchstraße?
20.07.2020
Astrophysik | Elektrodynamik
Gamma-Teleskope messen Durchmesser ferner Sterne
Ein Forscherteam hat spezialisierte Gammastrahlen-Teleskope dank einer wiederbelebten Technik zu einem großen virtuellen Teleskop zusammengeschaltet und damit die Durchmesser hunderte Lichtjahre entfernter Sterne gemessen.
16.07.2020
Sonnensysteme | Satelliten
Erste Bilder der Sonne von Solar Orbiter
Solar Orbiter, eine Mission der Weltraumorganisationen ESA und NASA, veröffentlicht erstmals Bilder, die unseren Heimatstern so nah zeigen wie noch nie.
10.07.2020
Astrophysik | Relativitätstheorie
Kosmische Katastrophe bestätigt Einsteins Relativitätstheorie
Im Jahr 2019 entdeckten die beiden MAGIC-Teleskope einen Gammablitz, dessen intensive Strahlung alle bisherigen Messungen übertraf.
08.07.2020
Festkörperphysik | Teilchenphysik
Im Takt der Atome: Schwingungen von Atomen zur Kontrolle eines Phasenübergangs nutzen
Chemische Reaktionen mit kurzen Lichtblitzen filmen und steuern – dieses Ziel liegt dem Forschungsfeld der „Femtochemie“ zugrunde.
02.07.2020
Elektrodynamik
Elektronen auf der Überholspur
Solarzellen auf Basis von Perowskitverbindungen könnten bald die Stromgewinnung aus Sonnenlicht noch effizienter und günstiger machen.
01.07.2020
Quantenoptik | Teilchenphysik
In das Innere der atomaren Materie blicken: Pikoskopie
Wissenschaftlern aus den Arbeitsgruppen von Professor E.
01.07.2020
Sterne | Teilchenphysik
Doppelstern als kosmischer Teilchenbeschleuniger
Mit einem Spezialteleskop in Namibia hat ein DESY-geführtes Forscherteam einen besonderen Doppelstern als neue Quelle für sehr energiereiche kosmische Gammastrahlung nachgewiesen: Eta Carinae liegt 7500 Lichtjahre entfernt im Sternbild Schiffskiel (Carina) am Südhimmel und erzeugt den Messungen zufolge Gammastrahlung bis zu einer Energie von 400 Gigaelektronenvolt (GeV) – rund 100 Milliarden Mal mehr als die Energie von sichtbarem Licht.
17.06.2020
Astrophysik | Elektrodynamik
Teilchenbeschleunigung in Centaurus A lokalisiert
Der Ursprung höchstenergetischer Gammastrahlung in der 12 Millionen Lichtjahre entfernten Radiogalaxie Centaurus A konnte erstmals lokalisiert werden: Er ist bis in den sogenannten Jet – einen riesigen, gerichteten Materiestrom – ausgedehnt.
17.06.2020
Supernovae | Teilchenphysik
Supernovae bringen Licht in dunkle Materie
Explosionen von Sternen – sogenannte Supernovae – können Licht in die Erforschung dunkler Materie bringen.
09.06.2020
Teilchenphysik
Vom Rugbyball zum Frisbee - Forschungsteam entwickelt neuen Blick auf magisches Zinn
Ein internationales Forschungsprojekt unter Beteiligung von Forschern der TU Darmstadt, des MPIK Heidelberg, der FAU Erlangen-Nürnberg und der JGU Mainz hat in hochpräzisen Messungen in der langen Isotopenkette der magischen Zinnisotope Abweichungen der Kernform von der Kugelgestalt bestimmt.
09.06.2020
Elektrodynamik | Teilchenphysik
Momentaufnahmen von explodierendem Sauerstoff
Neue Experimentiertechnik mit Reaktionsmikroskop der Goethe-Universität ermöglicht das „Röntgen“ einzelner Moleküle.
04.06.2020
Optik | Teilchenphysik
„Flüstergalerie“-Effekt steuert Elektronenstrahlen mit Licht
Wird in einer der Galerien der St.
01.06.2020
Astrophysik | Elektrodynamik
Heiße Sterne werden von riesigen magnetischen Flecken heimgesucht
Astronomen haben mit Hilfe von Teleskopen der Europäischen Südsternwarte (ESO) riesige Flecken auf der Oberfläche extrem heißer Sterne entdeckt, die sich in Sternhaufen verstecken.
26.05.2020
Teilchenphysik | Biophysik
Algorithmen und Gold verbessern die Diffraktion mit holographischen Referenzen
Single Particle Imaging (SPI) ist eine Methode, die Biomoleküle und ähnliche Teilchen mithilfe von superhellen Röntgenblitzen abbildet - wie zum Beispiel den Lichtblitzen, die von X-ray Free Electron Lasern erzeugt werden.
20.05.2020
Galaxien
Neue Indizien für die frühe Entstehung massereicher Scheibengalaxien
Frühere Modelle der kosmischen Evolution gingen davon aus, dass Scheibengalaxien wie unsere Milchstraße ihre große Masse relativ spät in der 13,8 Milliarden Jahre langen Geschichte unseres Kosmos erreichten.
18.05.2020
Festkörperphysik
Supraleitung: Materialien, die Vergangenheit und Zukunft unterscheiden können
Physiker der TU Dresden haben einen spontan zeitlich stabilen magnetischen Zustand mit verletzter Zeitumkehr Symmetrie in der Materialklasse der eisenbasierten Supraleiter entdeckt.
08.05.2020
Akustik | Optik
Licht, Ton, Action: Mit Licht das Leben von Schallwellen verlängern
Informationen, die durch Licht übertragen werden, können in Schallwellen gespeichert werden, die sich 100 000 mal langsamer als Licht bewegen.
07.05.2020
Quantenphysik
Licht-Schleife koppelt Quantensysteme über Distanz
Erstmals konnten Forscher Quantensysteme über eine grössere Distanz stark miteinander koppeln.
06.05.2020
Milchstraße | Schwarze_Löcher
ESO-Instrument entdeckt erdnächstes Schwarzes Loch
Eine Gruppe von Astronomen der Europäischen Südsternwarte (ESO) und anderer Institute hat ein Schwarzes Loch entdeckt, das nur 1000 Lichtjahre von der Erde entfernt liegt.
30.04.2020
Elektrodynamik
Wissenschaftler beweisen die Existenz von Skyrmion-Röhren
Zum ersten Mal ist es einem internationalen Forscherteam gelungen, die bislang unbekannte Struktur von magnetischen Skyrmion-Röhren in 3D nachzuweisen.
28.04.2020
Astrophysik | Relativitätstheorie
Schwarze Löcher haben keine Haare
Ein internationales Forschungsteam bestätigt mit Hilfe des Spitzer Weltraumteleskops der NASA, dass es sich bei dem kosmischen Objekt OJ 287 um eine weit entfernte Galaxie handelt, in deren Zentrum sich zwei supermassereiche Schwarze Löcher umkreisen.
24.04.2020
Elektrodynamik | Quantenoptik
Vermessung der Dynamik von Skyrmionen aus Licht auf ultraglatten Goldplättchen
Im Zentrum eines Wirbels bestehen sehr hohe Drehgeschwindigkeiten, die bei großen Tornados gewaltige Zerstörungskräfte entfalten können.
16.04.2020
Astrophysik | Relativitätstheorie
ESO-Teleskop beobachtet Sternentanz um supermassereiches schwarzes Loch und bestätigt Einstein
Beobachtungen mit dem Very Large Telescope (VLT) der ESO haben zum ersten Mal gezeigt, dass sich ein Stern, der das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße umkreist, genauso bewegt, wie es die Allgemeine Relativitätstheorie von Einstein vorhersagt.
14.04.2020
Teilchenphysik
Teilchen-Billard mit drei Partnern: Frankfurter Forscher lösen Rätsel um Compton-Effekt
Mit Licht lassen sich Elektronen aus Atomen herausschlagen, dabei prallen Lichtteilchen und Elektronen wie zwei Billardkugeln voneinander ab – der Compton-Effekt.
08.04.2020
Teilchenphysik
Belle II liefert erste Ergebnisse: Auf der Suche nach dem Z‘-Boson
Vor ziemlich genau einem Jahr ist das Belle II-Experiment angelaufen.
07.04.2020
Galaxien | Schwarze_Löcher
Etwas lauert im Herzen des Quasars 3C 279
Am 10.
06.04.2020
Planeten
Virtueller Roboterschwarm auf dem Mars
Wissenschaftler des Technologie-Zentrums Informatik und Informationstechnik (TZI) der Universität Bremen haben 40 Quadratkilometer Marslandschaft in der virtuellen Realität rekonstruiert.
06.04.2020
Optik | Biophysik
Smartphones schnell und sicher mit Licht desinfizieren
Forscherinnen und Forscher am Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB, Institutsteil Angewandte Systemtechnik-AST haben eine innovative Lösung zum Desinfizieren von Smartphones entwickelt.
02.04.2020
Quantenoptik
Unsichtbares sichtbar machen
Verschränkte Lichtteilchen lassen sich nutzen, um Bildgebungs- und Messverfahren zu verbessern.
27.03.2020
Quantenoptik
Physiker entwickeln neue Photonenquelle für abhörsichere Kommunikation
Ein internationales Team unter Beteiligung von Prof.
24.03.2020
Quantenoptik
Quantenoptiker zwingen Lichtteilchen, sich wie Elektronen zu verhalten
Auf der Basis theoretischer Überlegungen von Physikern der Universität Greifswald ist es gelungen, photonische topologische Isolatoren als Lichtwellenleiter zu realisieren, in denen sich Photonen wie Elektronen verhalten, und somit fermionische Eigenschaften zeigen.
20.03.2020
Teilchenphysik
Doppelter Mini-Teilchenbeschleuniger mit Energie-Recycling
Ein DESY-Team hat einen zweistufigen Mini-Beschleuniger gebaut, der einen Teil der eingespeisten Laserenergie recycelt und damit die beschleunigten Teilchen ein zweites Mal anschiebt.
05.03.2020
Mit Ultraschall in die Quantenwelt
Die meisten Quantenexperimente werden heute mit Hilfe von Licht kontrolliert, so auch in der Nanomechanik, wo winzige Teilchen mit elektromagnetischen Feldern so stark abgekühlt werden, dass sie Quanteneigenschaften zeigen.
03.03.2020
Totale Mondfinsternis: Beobachtung der Erde als Transitplanet
Ein internationales Forschungsteam untersuchte während einer Mondfinsternis durch die Erdatmosphäre scheinendes Sonnenlicht – analog zur Erforschung entfernter Exoplaneten.
02.03.2020
Kugelsternhaufen flattern im galaktischen Wind
Das Magnetfeld der Milchstraße spielt eine wichtige Rolle bei der Entwicklung unserer Galaxie, wobei man allerdings noch sehr wenig über seine Struktur auf kleinen Größenskalen weiß und, ob es sich in den Halo der Milchstraße fortsetzt.
02.03.2020
Rechts, links, Bananenflanke: Mit chiralem Licht die Elektronenkrümmung in atomaren Schichten messen
Ein internationales Forschungsteam aus der Schweiz, Deutschland und den USA hat gezeigt, dass die Berry-Krümmung – eine wichtige Eigenschaft von Quantenmaterialien – mit chiralem Licht abgebildet werden kann.
24.02.2020
Kurzfilm eines magnetischen Nanowirbels
Erstmals haben Forschende am Paul Scherrer Institut PSI einen «3-D-Film» von magnetischen Vorgängen im Nanometerbereich aufgenommen.
24.02.2020
Elektronenbeugung zeigt winzige Kristalle in neuem Licht
Um die biologischen Funktionen von Proteinen, den Bausteinen des Lebens, zu verstehen, ist es unerlässlich, ihre Struktur zu erforschen.
14.02.2020
Mit neuer Technik im extrem-ultravioletten Lichtbereich beobachten Forschende Quanteninterferenzen in Echtzeit
Einem Team um Prof.
13.02.2020
Forschenden gelang es erstmals, das elektrische Feld eines Attosekunden-Impulses zeitlich zu gestalten
Chemische Reaktionen werden auf ihrer grundlegendsten Ebene von ihrer jeweiligen elektronischen Struktur und Dynamik bestimmt.
05.02.2020
ALMA lichtet den schönen Ausgang des Kampfes zweier Sterne ab
Astronomen haben mit dem Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA), an dem die ESO beteiligt ist, eine eigentümliche Gaswolke entdeckt, die aus einer Konfrontation zweier Sterne resultiert.
04.02.2020
Neues Quasiteilchen an der TU Wien entdeckt: Das Pi-ton
Eigentlich hatte man nach etwas ganz anderem gesucht, doch gefunden wurde ein bisher unbekanntes Quasiteilchen: Ein Bindungszustand aus zwei Elektronen, zwei Löchern und Licht.
30.01.2020
Ein Quantum Festkörper
Forscher in Österreich bringen mithilfe eines Lasers ein Nanoteilchen aus Glas zum Schweben und kühlen es erstmals bis in das Quantenregime.
27.01.2020
Wie man ein Bild von einem Lichtpuls macht
Um die Form von Lichtpulsen zu messen, brauchte man bisher komplizierte Messanlagen.
22.01.2020
Signale aus dem Erdinneren: Borexino-Experiment veröffentlicht neue Daten zu Geoneutrinos
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Borexino-Kollaboration haben neue Ergebnisse zur Messung von Neutrinos vorgelegt, die aus dem Innern der Erde stammen.
20.01.2020
Zwanzig Jahre Röntgenauge im All
Zu Beginn des Jahrtausends begann das Weltraumteleskop XMM-Newton der Europäischen Weltraumorganisation seine Beobachtungen.
10.01.2020
Laserphysik - Am Puls einer Lichtwelle
Physiker des Labors für Attosekundenphysik an der LMU und am Max-Planck-Institut für Quantenoptik und haben einen neuartigen Detektor entwickelt, mit dem sich der Verlauf von Lichtwellen exakt bestimmen lässt.
10.01.2020
Explosion oder Kollaps: Experiment über Beta-Zerfall wirft Licht auf das Schicksal von Sternen mittlerer Masse
Einer Gruppe von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, unter ihnen mehrere vom GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung sowie der Technischen Universität Darmstadt, ist es gelungen, experimentell die Bedingungen von Kernprozessen in Materie, die zehn Millionen mal dichter und 25-mal heißer ist als im Mittelpunkt unserer Sonne, zu bestimmen.
19.12.2019
Laser-Plasmabeschleuniger ohne Limits
HZDR-Physiker stellen Konzept für laserbasierte Elektronenbeschleuniger vor.
16.12.2019
Die Sternentstehung im Zentrum der Milchstraße verlief in zwei Schüben
Dank neuer Beobachtungen des Zentrums unserer Heimatgalaxie konnten Astronomen erstmals die Geschichte der Sternentstehung im Zentrum der Milchstraße rekonstruieren.
05.12.2019
Mit starken Lasern zur Fusion: HZDR-Wissenschaftler wollen die Verschmelzung von Atomkernen quantenmechanisch anstoßen
Kernphysik ist üblicherweise die Domäne hoher Energien.
28.11.2019
Weniger Rauschen im Quantennetz
Physiker/innen der Österreichischen Akademie der Wissenschaften ist es gelungen, die Verschränkung von Quanten robuster zu machen.
28.11.2019
KATRIN-Experiment begrenzt die Masse von Neutrinos auf unter 1 Elektronenvolt
Neutrinos spielen durch ihre kleine, aber von Null verschiedene Masse eine Schlüsselrolle in Kosmologie und Teilchenphysik.
26.11.2019
Gigantische magnetische Schleifen im Außenbereich eines fernen Sternsystems
Ein internationales Forscherteam unter Leitung des Bonner MPIfR hat polarisierte Radiostrahlung der Galaxie NGC4631 mit dem VLA-Radioteleskop untersucht.
21.11.2019
Forscherteam entdeckt erstmals drei supermassereiche Schwarze Löcher im Kern einer Galaxie
Ein internationales Forscherteam unter der Leitung der Universität Göttingen und des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP) hat erstmals drei supermassereiche Schwarze Löcher im Kern einer Galaxie nachgewiesen.
20.11.2019
Gammablitz mit Ultra-Strahlkraft: MAGIC-Teleskope beobachten bisher stärksten Gammastrahlen-Ausbruch
Der Gammablitz, den die beiden MAGIC-Teleskope am 14.
20.11.2019
Kleine Teilchen, große Wirkung: Wie Nanoteilchen aus Graphen die Auflösung von Mikroskopen verbessern
Konventionelle Lichtmikroskope können Strukturen nicht mehr abbilden, wenn diese einen Abstand haben, der kleiner als etwa die Lichtwellenlänge ist.
19.11.2019
Eine Fernsteuerung für alles Kleine
Atome, Moleküle oder sogar lebende Zellen lassen sich mit Lichtstrahlen manipulieren.
14.11.2019
Eine Einbahnstraße für Licht
Licht lässt sich in unterschiedliche Richtungen lenken, meist auch wieder den gleichen Weg zurück.
08.11.2019
Turbulenz sorgt für Eis in Wolken
Vertikale Luftbewegungen erhöhen die Eisbildung in Mischphasenwolken.
07.11.2019
Galaktische Quellen und Karussells - Wie in unserem Universum Ordnung aus Chaos entstand
Wissenschaftler aus Deutschland und den Vereinigten Staaten haben die Ergebnisse einer neuen, besonders umfangreichen Simulation der Evolution von Galaxien vorgestellt.
05.11.2019
Laser erzeugt topologischen Zustand in Graphen
Die Entdeckung neuer Methoden zur Kontrolle topologischer Aspekte von Quantenmaterialien ist ein wichtiges Forschungsfeld, da mit ihnen Materialien mit wünschenswerten Ladungs- und Spintransporteigenschaften für zukünftige Technologien entwickelt werden können.
04.11.2019
Gedächtniseffekt auf Einzelatom-Ebene
Eine internationale Forschungsgruppe hat an einem künstlichen Riesenatom neue Quanteneigenschaften beobachtet und ihre Ergebnisse nun im hochrangigen Fachjournal Nature Physics veröffentlicht.
01.11.2019
Der ganz besondere rote Diamant - Forschung zu angewandter Quantentechnologie an der Universität Leipzig
Physikern der Universität Leipzig ist ein wichtiger Schritt bei der Nutzung der Quantentechnologie für Computer und Sensoren gelungen.
31.10.2019
Uralte Gaswolke zeigt, dass die ersten Sterne direkt nach dem Urknall entstanden sein müssen
Astronomen unter der Leitung von Eduardo Bañados vom Max-Planck-Institut für Astronomie haben eine Gaswolke entdeckt, die Informationen über die Frühphase der Galaxien- und Sternentstehung liefert, bloße 850 Millionen Jahre nach dem Urknall.
28.10.2019
Und es ward…ein neuartiges Licht:Lichtwellen mit intrinsischer Chiralität halten Spiegelmoleküle zuverlässig auseinander
Licht bietet den schnellsten Weg, um rechts- und linkshändige chirale Moleküle zu unterscheiden, was für viele Anwendungen in Chemie und Biologie unerlässlich ist.
23.10.2019
Die Alchemie von verschmelzenden Neutronensternen
Zum ersten Mal haben Astronomen ein chemisches Element identifiziert, das durch das Verschmelzen zweier Neutronensterne gebildet wurde.
21.10.2019
Hohlraum vermittelt starke Wechselwirkung zwischen Licht und Materie
Forschern ist es gelungen, mithilfe eines mikroskopischen Hohlraumes eine effiziente quantenmechanische Licht-Materie-Schnittstelle zu schaffen.
21.10.2019
Atombilder zeigen ungewöhnlich viele Nachbarn für einige Sauerstoffatome
Das Identifizieren neuer chemischer Bindungen ist entscheidend für das Entwickeln neuer Materialstrukturen.
11.10.2019
Ultraschneller Blick in die Photochemie der Atmosphäre
Physiker des Labors für Attosekundenphysik haben erkundet, was mit Molekülen an den Oberflächen von nanoskopischen Aerosolen passiert, wenn sie unter Lichteinfluss geraten.
10.10.2019
Junge Sonnensysteme haben eingebaute „Kindersicherung“ für neugeborene Planeten
Numerische Simulationen einer Gruppe von Astronomen unter der Leitung von Mario Flock vom Max-Planck-Institut für Astronomie haben gezeigt, dass junge Planetensysteme in natürlicher Weise „kindersicher“ sind: Physikalische Prozesse halten junge Planeten davon ab, in den Stern zu fallen.
09.10.2019
Physiker verbinden Bauteile von Quantentechnologien
Weltweit tüfteln Forscher an den Bauteilen von Quantentechnologien – dazu gehören Schaltkreise, die Informationen mit Lichtquanten anstatt Elektrizität weitergeben, aber auch Lichtquellen, die einzelne Photonen produzieren.
07.10.2019
Einstein auf den Prüfstand gestellt
Albert Einstein gilt als einer der Gründungsväter der modernen Physik.
04.10.2019
Wie schnell Elektronenspins tanzen: Chemiker untersuchen Wechselwirkung von Metallverbindungen und Licht
Metallverbindungen zeigen ein faszinierendes Verhalten in ihrer Wechselwirkung mit Licht, was zum Beispiel in Leuchtdioden, Solarzellen, Quantencomputern und sogar in der Krebstherapie angewendet wird.
02.10.2019
Biobasierte Carbonfasern – Nachhaltige Hochleistung für den Leichtbau
Carbonfasern werden aus polymeren faserförmigen Vorläufermaterialien hergestellt, den Präkursoren.
02.10.2019
Viele Varianten führen zu weißem Laserlicht
Gute Ausstrahlung kommt nicht von alleine: Neuartige Halbleiterverbindungen eignen sich dazu, gerichtetes weißes Licht zu erzeugen, wenn ihre Seitengruppen eine ausreichende Elektronendichte aufweisen.
02.10.2019
Topologie auf der Spur: ein ultraschnelles Verfahren kitzelt kritische Informationen aus Quantenmaterialien heraus
Topologische Isolatoren sind exotische Quantenmaterialien, die dank einer besonderen elektronischen Struktur entlang ihrer Oberflächen und Kanten elektrischen Strom leiten wie ein Metall.
02.10.2019
Kosmische Kollision erzeugt Neutrino
Das Neutrino-Ereignis IceCube 170922A, entdeckt mit IceCube am Südpol, ist mit hoher Wahrscheinlichkeit mit der aktiven Galaxie TXS 0506+056 in 11,5 Milliarden Lichtjahren Entfernung assoziiert.
23.09.2019
2.000 Atome an zwei Orten gleichzeitig
Das Prinzip der Quantenüberlagerung wurde in einer neuen Studie von Wissenschaftlern der Universität Wien in Zusammenarbeit mit der Universität Basel, in einem bisher unerreichten Maßstab getestet.
20.09.2019
Neue Methode zur Vermessung nano-strukturierter Lichtfelder
Physikern und Chemikern der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster ist es gemeinsam gelungen, ein sogenanntes nano-tomographisches Messverfahren zu entwickeln, das die unsichtbaren Eigenschaften von Nano-Lichtfeldern im Fokus einer Linse „sichtbar“ macht.
16.09.2019
Womit werden wir morgen kühlen - Wissenschaftler bewerten das Potenzial von Werkstoffen für die magnetische Kühlung
Für das Jahr 2060 erwarten Zukunftsforscher einen Paradigmenwechsel beim globalen Energiekonsum: Erstmals wird die Menschheit mehr Energie zum Kühlen aufwenden als für das Heizen.
12.09.2019
Meilensteine auf dem Weg zur Atomkern-Uhr
Zwei Forschungsteams gelang es gleichzeitig, den lang gesuchten Kern-Übergang von Thorium zu messen, der extrem präzise Atomkern-Uhren ermöglicht.
05.09.2019
Garchinger Physiker fotografieren magnetische Polaronen
Garchinger Physikern gelang es erstmals, die magnetische Struktur um mobile Störstellen in einem Kristallgitter, sogenannte magnetische Polaronen, mithilfe eines Quantensimulators abzulichten.
03.09.2019
Ein neues Alphabet zum Schreiben und Lesen von Quantennachrichten mit sehr schnellen Teilchen
Quanteninformation beruht auf der Möglichkeit, Nachrichten in ein Quantenteilchen zu schreiben und zuverlässig auszulesen.
03.09.2019
Ein Lineal für Moleküle: Göttinger Forscher entwickeln Verfahren mit verbesserter Auflösung
Forscherinnen und Forscher der Universität Göttingen haben ein neues Verfahren entwickelt, das die speziellen Eigenschaften von Graphen nutzt, um mit fluoreszierenden (lichtemittierenden) Molekülen elektromagnetisch zu interagieren.
02.09.2019
Einzelne Atome als Katalysatoren
Indem man einzelne Metallatome auf passende Weise in eine Oberfläche einbaut, lässt sich ihr chemisches Verhalten anpassen.
29.08.2019
Hinweise auf vulkanisch aktiven Exo-Mond
Ein Mond aus Gestein und brodelnder Lava umkreist möglicherweise einen Planeten 550 Lichtjahre von uns entfernt.
29.08.2019
Quanteninternet nimmt Gestalt an
Ein Team um den Innsbrucker START-Preisträger Ben Lanyon hat erstmals ein mit Materie verschränktes Lichtteilchen über ein 50 Kilometer langes Glasfaserkabel übertragen.
23.08.2019
Licht-Materie-Wechselwirkung ohne Störeinflüsse
Bestimmte Halbleiterstrukturen, Quantenpunkte genannt, könnten die Basis für eine Quantenkommunikation darstellen.
22.08.2019
Erstmals entschlüsselt: Wie Licht 
chemische Reaktionen in Gang hält
Um Menschen weltweit klimaverträglich mit Energie zu versorgen, gilt Wasserstoff als Brennstoff der Zukunft.
12.08.2019
Phänomen im Video: Laufende stehende Welle erzeugt
Und sie bewegen sich doch: Ein internationales Wissenschaftlerteam rund um Physiker des Center for Nanointegration (CENIDE) der Universität Duisburg-Essen (UDE) hat ein neuartiges Phänomen beobachtet: Sie haben stehende Wellen erzeugt – die doch laufen.
09.08.2019
800 Milliarden Grad Celsius: Temperaturen wie in Sternenkollisionen im Labor gemessen
Sie gehören zu den heißesten Momenten im kosmischen Geschehen: die Kollisionen von Neutronensternen im Universum, bei denen chemische Elemente gebildet werden.
07.08.2019
Anatomie einer kosmischen Möwe
Diese farbenfrohe und faszinierende Ansammlung von Objekten ist bekannt als der Möwennebel, benannt nach seiner Ähnlichkeit mit einer Möwe im Flug.
11.07.2019
Jupiters Polarlichter werden durch Wechselströme erzeugt
Internationales Forscherteam vermisst das Stromsystem, das die Polarlichter des Jupiters generiert / Schwefeldioxidgas vom Mond Io ist die Ursache für das Stromsystem des Gasplaneten.
10.07.2019
Mögliche Verbindung zwischen Quantenphysik und Raumzeit entdeckt
Quantenphysiker/innen der Österreichischen Akademie der Wissenschaften und der Universität Wien konnten belegen, dass das quantenphysikalische Flächengesetz auch in der von Einstein beschriebenen Raumzeit gültig ist, also unter Einbeziehung der Dimension der Zeit.
09.07.2019
Nano-Papier zum Sprühen
Mit einem neuen Sprühverfahren lassen sich sehr gleichmäßige Schichten aus Zellulose-Nanofasern (CNF) im industriellen Maßstab produzieren.
08.07.2019
Atom-Manipulationen spielerisch entdecken
Online-Simulationsspiel macht Graphenforschung zugänglich.
02.07.2019
Die lange Reise des Tagish Lake-Meteoriten
Ein internationales Forscherteam fand heraus, dass der Tagish Lake-Meteorit, der vor 19 Jahren in Kanada einschlug, große Mengen an kohlenstoffhaltigem Material enthält, das in den äußeren Bereichen des Sonnensystems gebildet wurde.
04.07.2019
Abstimmung der Energieniveaus von organischen Halbleitern
Physiker des Dresden Integrated Center for Applied Physics and Photonic Materials (IAPP) und des Center for Advancing Electronics Dresden (cfaed) der TU Dresden konnten gemeinsam mit Forschern aus Tübingen, Potsdam und Mainz zeigen, wie elektronische Energien in organischen Halbleiterfilmen durch elektrostatische Kräfte eingestellt werden können.
01.07.2019
Die Vermessung von Licht, Zeit und Vakuum
Konstanzer Physiker analysieren Quantenzustände von Licht und Vakuumfluktuationen und zeigen deren Wechselbeziehung zur Zeit auf.
26.06.2019
Hülle macht Nanodrähte vielseitiger
Nanodrähte können LEDs farbenreicher, Solarzellen effizienter oder Rechner schneller machen.
25.06.2019
Neue Erkenntnisse könnten Solarzellen günstiger machen
Seit vielen Jahren versuchen WissenschafterInnen die Dynamik in komplexen Materialien bei verschiedenen Temperaturen zu beschreiben.
24.06.2019
Fingerprint-Spektroskopie in einer Millisekunde
Um eine hohe Qualität ihrer Pharmazeutika zu gewährleisten, müssen Hersteller nicht nur die Reinheit und Konzentration ihre eigenen Produkte überwachen, sondern auch die der Zulieferer.
18.06.2019
Zwei erdähnliche Planeten um einen der kleinsten Sterne – und die Möglichkeit, von dort aus die Erde nachzuweisen
Ein internationales Astronomenteam hat zwei erdähnliche Planeten um einen der kleinsten bekannten Sterne, "Teegardens Stern", gefunden.
03.06.2019
Präzises Vermessen von Magnetismus mit Licht
Die Untersuchung magnetischer Materialien mit extremer ultravioletter Strahlung ermöglicht es, ein detailliertes mikroskopisches Bild davon zu erhalten, wie magnetische Systeme mit Laserpulsen interagieren – die schnellste Möglichkeit zur Manipulation eines magnetischen Materials.
03.06.2019
Mit Licht kontrollierte neuartige Supraleiter könnten zukünftige Quantencomputer ermöglichen
Eine der zentralen Herausforderungen der Physik ist die Kontrolle der Quanteneigenschaften von Materialien.
23.05.2019
Geometrie eines Elektrons erstmals bestimmt
Physiker der Universität Basel können erstmals zeigen, wie ein einzelnes Elektron in einem künstlichen Atom aussieht.
22.05.2019
Drei Exo-Kometen um den Stern Beta Pictoris entdeckt
An der Universität Innsbruck wurde durch die Auswertung von Daten aus der aktuellen NASA-Mission TESS eine sensationelle Entdeckung gemacht.
21.05.2019
Ur-Kilogramm abgelöst - Neues Internationales Einheitensystem (SI) am 20.5.2019 in Kraft getreten
Neben Ampere, Kelvin, Mol und Co.
20.05.2019
Planetologen erklären, wie die Entstehung des Mondes Wasser auf die Erde brachte
Als einziger terrestrischer Planet besitzt die Erde eine große Menge an Wasser und einen relativ großen Mond, der die Erdachse stabilisiert.
15.05.2019
Von 0 auf 1 in einer billionstel Sekunde
Internationales Forscherteam legt Fundament für hocheffiziente magnetische Datenspeicherung mittels kurzer Lichtimpulse.
13.05.2019
Größe von Bor-Isotopen bestimmt - Forschung zwischen Kern- und Atomphysik
In einem Experiment an der TU Darmstadt ist es erstmals gelungen, winzige Größenunterschiede zwischen stabilen Bor-Isotopen zu bestimmen.
09.05.2019
Marcus-Regime in organischen Bauelementen: Ladungstransfer-Mechanismus an Kontakten aufgeklärt
Physiker des Exzellenzclusters Center for Advancing Electronics Dresden (cfaed) der TU Dresden konnten gemeinsam mit Forschern aus Spanien, Belgien und Deutschland in einer Studie zeigen, wie sich Elektronen bei ihrer Injektion in organische Halbleiterfilme verhalten.
08.05.2019
Experimenteller Meilenstein: Lichtbasierter Computerchip funktioniert ähnlich wie das Gehirn
Einem internationalen Forscherteam der Universitäten Münster, Oxford und Exeter ist die Entwicklung einer Hardware gelungen, die den Weg in Richtung hirnähnliche Computer ebnen könnte: Die Nanowissenschaftler haben einen Chip hergestellt, auf dem sich ein Netz aus künstlichen Neuronen und Synapsen erstreckt, das in der Lage ist, Informationen zu „lernen“ und auf Basis dessen zu rechnen.
07.05.2019
Neuartiges Material zeigt auch neue Quasiteilchen
Forschende des PSI haben ein neuartiges kristallines Material untersucht, das bislang nie gesehene elektronische Eigenschaften zeigt.
03.05.2019
Quantensensor für Lichtteilchen
Ein Photodetektor wandelt Licht in ein elektrisches Signal um, das Licht geht dabei verloren.
02.05.2019
Laserinduzierte Spindynamik in Ferrimagneten: Wohin geht der Drehimpuls?
Durch intensive Laserpulse kann die Magnetisierung eines Materials sehr schnell manipuliert werden.
01.05.2019
Rätsel um „unsichtbares“ Gold entschlüsselt
In der größten Goldlagerstätte der USA in Nevada kommt Gold nicht in Form von Nuggets vor.
25.04.2019
Mit Diamanten den Eigenschaften zweidimensionaler Magnete auf der Spur
Physikern der Universität Basel ist es erstmals gelungen, die magnetischen Eigenschaften von atomar dünnen Van-der-Waals-Materialien auf der Nanometerskala zu messen.
24.04.2019
Münchner Lichtquanten-Destillerie
Garchinger Physiker entwickeln eine Technik, um reine einzelne Photonen zu extrahieren.
19.04.2019
Physikalische Zauberei ermöglicht Kühlen ohne Energiezufuhr
Physiker der Universität Zürich haben eine verblüffend einfache Anordnung entwickelt, bei der Wärme ohne Energiezufuhr von aussen zeitweise von einem kälteren zu einem wärmeren Objekt fliesst.
17.04.2019
Erster astrophysikalischer Nachweis des Heliumhydrid-Ions
Das Heliumhydrid-Ion HeH+ war das erste Molekül, das im noch jungen Universum vor ca.
15.04.2019
Asteroiden verraten Größe ferner Sterne
Mit Hilfe der besonderen Eigenschaften von Gammastrahlen-Teleskopen haben Forscher die Durchmesser ferner Sterne bestimmt.
05.04.2019
Organische Solarzellen und Leuchtdioden in einem: TUD-Physiker zeigen, wie es geht
In der organischen Halbleiterforschung der vergangenen 25 Jahre galten organische Solarzellen und organische Leuchtdioden (OLEDs) als nicht vereinbar in einem Bauelement.
25.03.2019
Nahe Galaxie bringt Licht ins Dunkel des frühen Universums
Ein Team von Astronominnen und Astronomen hat entdeckt, wie energiereiche Photonen einer nahegelegenen Galaxie entkommen.
22.03.2019
Optisch aktive Materialien - Physiker der Universität Leipzig lösen hundert Jahre altes Problem
Die Orientierung des zum Licht gehörenden elektrischen Feldes wird allgemeinhin als Polarisation bezeichnet.
22.03.2019
Die Zähmung der Lichtschraube
Wissenschaftler vom DESY und MPSD erzeugen in Festkörpern hohe-Harmonische Lichtpulse mit geregeltem Polarisationszustand, indem sie sich die Kristallsymmetrie und attosekundenschnelle Elektronendynamik zunutze machen.
14.03.2019
Eine kosmische Fledermaus in der Dunkelheit
Versteckt in einer der dunkelsten Ecken des Sternbilds Orion, breitet diese kosmische Fledermaus ihre diffusen Flügel durch den interstellaren Raum in zweitausend Lichtjahren Entfernung aus.
06.03.2019
Organische Bauelemente für Quantennetzwerke – Wenn ein Molekül Photonen sortiert
Physikern des Max-Planck-Instituts für die Physik des Lichts (MPL) in Erlangen ist es gelungen, ein organisches Molekül in ein fast perfektes Quantensystem mit nur zwei wohldefinierten Energieniveaus zu verwandeln.
05.03.2019
Der Anti-Laser mit dem Zufallsprinzip
Das Konzept des Lasers lässt sich umkehren: Aus der perfekten Lichtquelle wird dann der perfekte Licht-Absorber.
01.03.2019
Ausgefeilte 3D-Messtechnik ermöglicht gestenbasierte Mensch-Maschine-Interaktion in Echtzeit
Mensch und Maschine werden einander bei der Arbeit zunehmend unterstützen.
25.02.2019
Kriterien zur Aufnahme superschwerer chemischer Elemente in das Periodensystem
Wann genau existiert ein neu erzeugtes Element eigentlich wirklich?
21.02.2019
Wie man Wärmeleitung einfriert
An der TU Wien wurde ein physikalischer Effekt entdeckt, der elektrisch leitende Materialien mit extrem niedriger Wärmeleitfähigkeit ermöglicht.
19.02.2019
Physiker der TU Dortmund legt neue Grundlagen für die Weiterentwicklung von Strahlungsquellen
Die Forschungsergebnisse des Teams um JProf.
19.02.2019
Hunderttausende von neuen Galaxien
Ein internationales Team von mehr als 200 Astronominnen und Astronomen aus 18 Ländern unter Beteiligung von Forschern am Bonner Max-Planck-Institut für Radioastronomie hat erste Karten einer Himmelsdurchmusterung von bisher unerreichter Empfindlichkeit mit dem Radioteleskop „Low Frequency Array“ (LOFAR) veröffentlicht.
18.02.2019
Beschreibung der Berry-Curvature und Chern-Zahlen durch Berechnung von Bloch-Zuständen
Wissenschaftler der Theorieabteilung des MPSD am Center for Free-Electron Laser Science (CFEL) in Hamburg und Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) in Korea haben eine moderne quantenmechanische Methode benutzt, um Spin- und Ladungsstrom zu berechnen und dadurch die inneren topologischen Strukturen von Festkörpermaterialien zu klassifizieren.
12.02.2019
Verwandlung im Licht
Laserphysiker nehmen Schnappschüsse vom Kohlenstoffmolekül C₆₀ auf und weisen seine Verwandlung im starken Infrarotlicht nach.
12.02.2019
Ungewöhnliche Symmetrie: Physiker kontrollieren Elektronen mit ultraschnellen Laserpulsen
Symmetrien sind in der Natur allgegenwärtig – etwa die Spiegelsymmetrie der Hände oder die sechszählige Symmetrie einer Schneeflocke.
12.02.2019
Rätselhafte Größe extrem leichter Calciumisotope
Ein internationales Forschungsprojekt unter Beteiligung von Kernphysikern und Kernphysikerinnen der TU Darmstadt hat erstmals in hochpräzisen Messungen die Radien extrem leichter Calciumisotope bestimmt und davon ausgehend die Theorie zur Beschreibung von Isotopenradien deutlich verbessern können.
06.02.2019
Blasen von brandneuen Sternen
Diese beeindruckende Region neu gebildeter Sterne in der Großen Magellanschen Wolke (GMW) wurde vom Multi Unit Spectroscopic Explorer Instrument (MUSE) am Very Large Telescope der ESO eingefangen.
06.02.2019
Quantenphysik
Was wäre, wenn Schrödingers tote Katze sich mit einer lebendigen überlagerte
Wie schon Hamlet feststellte, können in einer klassischen Welt Dinge entweder Sein oder Nichtsein.
01.02.2019
Festkörperphysik | Optik
Etiketten der Zukunft: Dresdner Physiker schreiben, lesen und radieren mit Licht
Einem Team von Physikern unter Leitung von Prof.
01.02.2019
Elektrodynamik
Virtuelle Linse verbessert Röntgenmikroskopie
Röntgenstrahlen ermöglichen einzigartige Einblicke in das Innere von Materialien, Gewebe und Zellen.
31.01.2019
Klassische Mechanik
Meteoriteneinschläge im Labor - Simulationsexperimente zeigen Strukturänderung von Mineralien
Ein deutsch-amerikanisches Forschungsteam hat Meteoriteneinschläge im Labor simuliert und die resultierenden Strukturänderungen in zwei weit verbreiteten Feldspat-Mineralien live mit Hilfe von Röntgenlicht verfolgt.
28.01.2019
Elektrodynamik | Festkörperphysik
Jülicher Forscher erhöhen Leerlaufspannung von Perowskit-Solarzellen
Wissenschaftlern des Forschungszentrums Jülich ist es gelungen, die Leerlaufspannung von Perowskit-Solarzellen auf einen Rekordwert von 1,26 Volt zu erhöhen.
24.01.2019
Festkörperphysik
Platin schlägt Nanoblasen
Das Edelmetall Platin kann unter technisch relevanten Bedingungen schneller oxidieren als erwartet.
21.01.2019
Quantenphysik
Klassisches Doppelspalt-Experiment in neuem Licht
Internationale Forschergruppe entwickelt neue Röntgenspektroskopie-Methode basierend auf dem klassischen Doppelspalt-Experiment, um neue Erkenntnisse über die physikalischen Eigenschaften von Festkörpern zu gewinnen.
16.01.2019
Quantenphysik
Fliegende optische Katzen für die Quantenkommunikation
Gleichzeitig tot und lebendig?
14.01.2019
Satelliten | Teilchenphysik
Vermessung von fünf Weltraum-Blitzen
Ein am PSI entwickelter Detektor namens POLAR hat vom Weltall aus Daten gesammelt.
14.01.2019
Elektrodynamik
5000 mal schneller als ein Computer
Ein atomarer Gleichrichter für Licht erzeugt einen gerichteten elektrischen Strom.
21.12.2018
Quantenoptik
Moleküle aus mehreren Blickwinkeln
Lasergetriebene Röntgen-Laborquellen liefern neue Einsichten - Forscher am MBI haben erfolgreich Absorptionsspektroskopie im sog.
20.12.2018
Teilchenphysik
Eine der weltweit schnellsten Kameras filmt Elektronenbewegung
Kieler Forschungsteam untersucht ultraschnelle Umwandlung von Lichtenergie in einem Festkörper.
07.12.2018
Teilchenphysik
Tausend Mal schneller als Flash-Speicher: Schnelles Speichermaterial im Neutronenlicht
Neuartige Phasenwechselmaterialien könnten tausend Mal schneller und dabei erheblich langlebiger sein als bisherige Flash-Speicherchips.
05.12.2018
Quantenoptik | Teilchenphysik
Lichtblitze aus dem Plasmaspiegel
Physiker des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik, der Ludwig-Maximilians- Universität München und der Umeå Universität haben relativistische Plasmen aus schnellen Elektronen erstmals genutzt, um intensive, isolierte Attosekunden-Lichtblitze zu erzeugen.
05.12.2018
Satelliten | Relativitätstheorie
Zweite Chance für Galileo-Satelliten
Aufgrund einer Fehlfunktion der Soyuz-Oberstufe erreichten zwei Galileo-Satelliten im August 2014 nicht ihre vorgesehene Höhe.
28.11.2018
Optik | Teilchenphysik
Ein Jet von Atomen – Erste Linse für extrem ultraviolettes Licht entwickelt
Wissenschaftler vom Max-Born-Institut für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie (MBI) haben die erste refraktive Linse entwickelt, die extrem ultraviolette Strahlen fokussiert.
28.11.2018
Teilchenphysik
Supermikroskop beobachtet Lithium-Atome auf Wanderschaft - Einblicke in Minibatterie aus Graphen
Man kann es schlicht und einfach eine Sensation nennen, was hier Wissenschaftlern aus Stuttgart, Ulm und Dresden gelungen ist.
23.11.2018
Quantenoptik | Teilchenphysik
Auf dem Weg zum Beschleuniger auf dem Mikrochip
Elektrotechniker am Fachgebiet Beschleunigerphysik der TU Darmstadt entwickeln ein Konzept eines lasergetriebenen Elektronenbeschleunigers, der so klein ist, dass er auf einem Siliziumchip hergestellt werden kann und kostengünstig und vielseitig einsetzbar ist.
23.11.2018
Quantenphysik
Ultrakalter „Quantencocktail“
Die experimentelle Untersuchung von ultrakalter Quantenmaterie ermöglicht die Erforschung von quantenmechanischen Phänomenen, die sonst kaum zugänglich sind.
22.11.2018
Festkörperphysik
Konzentrator-Photovoltaik mit höchster Effizienz – 41,4 Prozent Modulwirkungsgrad
Konzentrator-Photovoltaik (CPV) erreicht bei Weitem die höchsten Wirkungsgrade für die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie.
21.11.2018
Astrophysik | Klassische Mechanik
Wie aus Staub Planeten entstehen
Physiker aus Braunschweig und Japan simulieren im Labor Prozesse bei der Planetenentstehung: Staubklumpen gelten als Baustoff bei der Entstehung von Planeten.
16.11.2018
Teilchenphysik
Weltweit erstmals Entstehung von chemischen Bindungen in Echtzeit beobachtet und simuliert
Einem Team von Physikern unter der Leitung von Prof.
15.11.2018
Teilchenphysik
Rasende Elektronen unter Kontrolle
Die Elektronik zukünftig über Lichtwellen kontrollieren statt Spannungssignalen: Das ist das Ziel von Physikern weltweit.
14.11.2018
Sterne | Exoplaneten
Eine kalte Supererde in unserer Nachbarschaft
Einer internationalen Gruppe von Astronomen unter Beteiligung des Max-Planck-Instituts für Astronomie (MPIA) in Heidelberg ist es gelungen, beim nur sechs Lichtahre entfernten Barnards Stern einen Planeten nachzuweisen, der gut drei Mal so viel Masse wie die Erde aufweist und ähnlich kalt wie der Saturn ist.
09.11.2018
Quantenphysik
Wenn sich unterschiedliche Systeme gleich verhalten
Unterschiedliche physikalische Systeme – in sich abgeschlossen und fern des Gleichgewichts – können sich vergleichbar verhalten.
08.11.2018
Festkörperphysik | Teilchenphysik
«Synchronisiertes» Licht
Wenn Fotoemitter miteinander kooperieren, dann strahlen sie gleichzeitig, ein Phänomen, das als Superfluoreszenz bekannt ist.
31.10.2018
Astrophysik | Klassische Mechanik
Detailreichste Beobachtungen von Material im Orbit nahe einem Schwarzen Loch
Das überaus empfindliche GRAVITY-Instrument der ESO hat die seit langem bestehende Annahme, dass sich im Zentrum der Milchstraße ein supermassereiches Schwarzes Loch befindet, weiter bestätigt.
30.10.2018
Quantenphysik | Quantenoptik
Rydberg-Systeme als neue Plattform für Optische Quantenkommunikation und Quantennetzwerke
Durchbruch in der Quantenforschung: Mit elektromagnetisch induzierter Transparenz lassen sich starke Wechselwirkungen von Rydberg-Atomen auf Licht übertragen.
29.10.2018
Quantenoptik
Kleinste Lichtportionen auf Knopfdruck: Uni Stuttgart entwickelt neuartige Einzelphotonenquelle
Forschende des Zentrums für Integrierte Quantenwissenschaft und -technologie Baden-Württemberg IQST am 5.
29.10.2018
Quantenoptik | Teilchenphysik
Weyl-Fermionen im Spotlight
Forscher aus der Theorieabteilung des Max-Planck-Instituts für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) in Hamburg und der North Carolina State University in den USA haben gezeigt, dass der lang gesuchte semi-metallische, magnetische Weyl-Zustand mit ultraschnellen Laserpulsen in magnetischen Materialien, den sogenannten Pyrochlor-Iridaten, erzeugt werden kann.
26.10.2018
Elektrodynamik | Quantenphysik
Geschützte Quantenbits
Konstanzer Physiker um Prof.
25.10.2018
Astrophysik | Teilchenphysik
Blick in die Sonne aus den Tiefen des Gran-Sasso-Massivs: Borexino berichtet über solare Neutrinos
Borexino-Experiment veröffentlicht Forschungsergebnisse über die „Geisterteilchen“ von der Sonne im Fachmagazin Nature.
24.10.2018
Quantenphysik | Quantenoptik
Mehr Torerfolge beim Quantenfußball
Physiker der Universität Bonn haben eine Methode vorgestellt, die sich eventuell zur Herstellung so genannter Quanten-Repeater eignet.
23.10.2018
Quantenphysik
Quantenkommunikation auf Glasfaserbasis - Interferenz mit Lichtquanten unabhängiger Quellen
Wissenschaftler arbeiten weltweit an der absolut abhörsicheren Kommunikation – der sogenannten Quantenkommunikation.
18.10.2018
Festkörperphysik | Optik
Nanodiamanten als Photokatalysatoren
Diamant-Nanomaterialien gelten als heiße Kandidaten für günstige Photokatalysatoren.
18.10.2018
Quantenoptik | Teilchenphysik
Die Erforschung ultrakalter Atome im Raketen-Labor
Wissenschaftler der Leibniz Universität Hannover veröffentlichen erste Ergebnisse von MAIUS-1, einer der komplexesten je durchgeführten Raketenmissionen.
18.10.2018
Festkörperphysik
Nanokäfige im Labor und im Computer
Nanokäfige sind hochinteressante molekulare Strukturen mit Hohlräumen, die z.
15.10.2018
Optik | Wellenlehre
Physik: Nicht immer ist alles dort, wo es zu sein scheint
Wissenschaftler der TU Wien, der Universität Innsbruck und der ÖAW haben erstmals einen Welleneffekt nachgewiesen, der zu Messfehlern bei der optischen Positionsbestimmung von Objekten führen kann.
12.10.2018
Quantenoptik
Materiezustände durch Licht verändern
Physikerinnen und Physikern der Universität Hamburg ist es gelungen, mithilfe von Laserpulsen die Ordnung von Quantenmaterie so zu stören, dass ein spezieller Zustand – die sogenannte Suprafluidität – hergestellt werden konnte.
09.10.2018
Elektrodynamik | Teilchenphysik
Elektronen schwimmen mit dem Strom
Sie schalten einen Schalter und das Licht geht an, weil Strom „fließt“.
08.10.2018
Astrophysik | Quantenphysik
Stringtheorie: Ist Dunkle Energie überhaupt erlaubt?
Eine neue Vermutung scheint die Stringtheorie aus den Angeln zu heben.
05.10.2018
Sonnensysteme | Planeten | Satelliten
Raumsonde Cassini beweist: Wassereis- und silikatreiche Partikel im Ringregen des Saturns
Die europäisch-amerikanische Mission Cassini-Huygens gehört zu den aufregendsten Weltraumflügen zur Erforschung unseres Sonnensystems.
04.10.2018
Festkörperphysik
Molekulare Multiwerkzeuge
Die Funktionalisierung von Oberflächen mit verschiedenen physikalischen oder chemischen Eigenschaften ist eine Anforderung in vielen Anwendungsgebieten.
02.10.2018
Quantenoptik
Erste Experimente an neuem Röntgenlaser enthüllen unbekannte Struktur von Antibiotika-Killer
Eine große internationale Forschergruppe unter DESY-Führung hat die Ergebnisse der ersten wissenschaftlichen Experimente an Europas neuem Röntgenlaser European XFEL veröffentlicht.
27.09.2018
Akustik
Besser sehen durch Schall
Eine neue, vielversprechende Mikroskopiemethode wurde an der TU Wien entwickelt – die „Nanomechanische Absorptions-Mikroskopie“.
26.09.2018
Elektrodynamik
Höchste Taktraten lassen Elektronik kalt
nternationales Physiker-Team kombiniert Lichtwellen-Elektronik mit topologischen Isolatoren.
19.09.2018
Quantenphysik | Teilchenphysik
Was Einstein noch nicht wusste
Er liefert die Grundlage für Solarenergie und globale Kommunikation: der photoelektrische Effekt.
18.09.2018
Plasmaphysik | Quantenoptik
Extrem klein und schnell: Laser zündet heißes Plasma
Feuert man Lichtpulse aus einer extrem starken Laseranlage auf Materialproben, reißt das elektrische Feld des Lichts die Elektronen von den Atomkernen ab.
17.09.2018
Festkörperphysik
Patentierte Nanostruktur für Solarzellen: Raue Optik, glatte Oberfläche
Kristalline Dünnschichtsolarzellen aus Silizium sind preisgünstig und schaffen Wirkungsgrade von gut 14 Prozent.
14.09.2018
Astrophysik | Klassische Mechanik
Widerlegt eine Zwerg-Galaxie die MOND-Theorie?
Welche Ursachen sorgen dafür, dass die Sterne in den Galaxien sich auf den beobachteten Bahnen bewegen?
10.09.2018
Teilchenphysik
Graphen ermöglicht Taktraten im Terahertz-Bereich
Graphen gilt als vielversprechender Kandidat für die Nanoelektronik der Zukunft.
29.08.2018
Plasmaphysik | Teilchenphysik
Erfolg für Teilchenbeschleuniger der Zukunft: Elektronen reiten Plasmawelle
Physikern könnte sich bald eine neue Tür zu den Geheimnissen des Universums öffnen.
20.08.2018
Astrophysik | Quantenphysik
Quantenverschränkung erstmals mit Licht von Quasaren bestätigt
Quantenphysikern um Anton Zeilinger von der Österreichischen Akademie der Wissenschaften und der Universität Wien gelang mithilfe von bis zu 12 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernten Quasaren der erfolgreiche Nachweis der Quantenverschränkung.
09.08.2018
Optik
Wärmer als gedacht: Sekundäroptik beim Wärmemanagement von Weißlicht-LEDs
Ein optimales Wärmemanagement ist entscheidend für die Leistung und Lebensdauer von Weißlicht-LEDs.
08.08.2018
Quantenphysik
Neuartige Quantenkontrolle über ein Drei-Zustands-Spin-System
Wissenschaftler konnten erstmals die Quanteninterferenzen in einem quantenmechanischen Drei-Zustands-System untersuchen und damit das Verhalten einzelner Elektronenspins steuern.
07.08.2018
Astrophysik | Elektrodynamik
Millionenfache Verstärkung elektromagnetischer Wellen nahe Jupiter-Mond Ganymed
"Chorwellen" heißen so, weil sie klingen wie der Vogelchor im Morgengrauen.
01.08.2018
Festkörperphysik
Einblick in Verlustprozesse in Perowskit-Solarzellen ermöglicht Verbesserung der Effizienz
In Perowskit-Solarzellen gehen Ladungsträger vor allem durch Rekombination an Defekten an den Grenzflächen verloren.
31.07.2018
Quantenphysik | Teilchenphysik
Licht ins Dunkel der Vielteilchenverschränkung
Die Quantenverschränkung von zwei Teilchen ist heute gut verstanden.
25.07.2018
Astrophysik | Relativitätstheorie
Wie man Sterne mit Gravitationslinsen wiegt
Mit Hilfe der Daten des Astrometrie-Satelliten Gaia haben Astronomen der Universität Heidelberg die Bewegung von Millionen von Sternen in der Milchstraße analysiert.
25.07.2018
Elektrodynamik | Festkörperphysik
Was passiert in einer Solarzelle, wenn das Licht ausgeht
Was in einer Solarzelle passiert, wenn das Licht ausgeht, hängt stark vom verwendeten Material ab.
25.07.2018
Astrophysik | Teilchenphysik
Mehr als der erste Blick verrät: Neuer Katalog von Röntgenquellen aus überlagerten Beobachtungen
Die Arbeitsgruppe Röntgenastrophysik des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP) hat zusammen mit einem internationalen Team den ersten Katalog von Röntgenquellen in mehrfach beobachteten Himmelsregionen veröffentlicht.
25.07.2018
Astrophysik | Teilchenphysik
Material aus dem PSI hilft, Ungereimtheiten in der Urknalltheorie zu überprüfen
Kurz nach dem Urknall entstanden unter anderem radioaktive Atome des Typs Beryllium-7.
24.07.2018
Festkörperphysik
Meilenstein auf dem Weg zu neuen Materialien für die Wasserstoffspeicherung erreicht
Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums Geesthacht haben gemeinsam mit europäischen Partnern ein neues Material zur Feststoffspeicherung von Wasserstoff entwickelt.
24.07.2018
Festkörperphysik | Quantenphysik
Neuartiger Quantenzustand in Halbleitern
Wissenschaftlerteam der Universitäten Konstanz, Paderborn und der ETH Zürich veröffentlicht in „Nature Communications“.
16.07.2018
Quantenphysik
Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung
Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen.
12.07.2018
Astrophysik | Teilchenphysik
Erste Beweise für Quelle extragalaktischer Teilchen
Zum ersten Mal ist es gelungen, die kosmische Herkunft höchstenergetischer Neutrinos zu bestimmen.
12.07.2018
Astrophysik | Teilchenphysik
Durchbruch bei der Fahndung nach Teilchenbeschleunigern im Weltall
Mit einer international angelegten astronomischen Ringfahndung haben Forscher erstmals eine Quelle hochenergetischer kosmischer Neutrinos geortet, geisterhafter Elementarteilchen, die Milliarden Lichtjahre durch das Weltall reisen und dabei mühelos Sterne, Planeten und ganze Galaxien durchqueren.
06.07.2018
Teilchenphysik
Teilchenphysiker der TU Dresden an Entdeckung neuer Quarks-Wechselwirkungen beteiligt
Teilchenphysiker der TU Dresden und internationale Forschungskollegen haben eine äußerst seltene Wechselwirkung zwischen Quarks entdeckt, die man mit winzigen Lichtschwertern vergleichen kann.
06.07.2018
Monde
Polarlicht-Schweif des Jupitermondes Io: Raumsonde Juno entdeckt neue Details
Magneto-hydrodynamische Wellen zeigen komplexes Reflexionsverhalten / Die Ergebnisse sind wichtig für die Forschung an Exoplaneten .
28.06.2018
Astrophysik | Biophysik
Komplexe organische Moleküle auf dem Saturnmond Enceladus
Der Saturnmond Enceladus verbirgt unter seiner Eiskruste einen globalen Ozean aus flüssigem Wasser.
28.06.2018
Quantenoptik
Chemische Reaktionen im Licht ultrakurzer Röntgenpulse aus Freie-Elektronen-Lasern
Ultrakurze, hochintensive Röntgenblitze öffnen das Tor zu den Grundlagen chemischer Reaktionen.
28.06.2018
Quantenoptik | Teilchenphysik
Ein einzelnes Atom vermittelt starke Wechselwirkungen zwischen Lichtquanten
Physiker am MPQ in Garching beobachten in einem Atom-Resonator-System starke Wechselwirkungen zwischen verschiedenfarbigen Photonen.
27.06.2018
Quantenoptik | Teilchenphysik
Nobelium im Laserlicht
Die Größe und Form künstlich hergestellter Atomkerne mit mehr als 100 Protonen war experimentell bisher nicht direkt zugänglich.
26.06.2018
Festkörperphysik | Quantenoptik
Asymmetrische Nano-Antennen liefern Femtosekunden-Pulse für Optoelektronik
Einem Team unter Leitung der TUM-Physiker Alexander Holleitner und Reinhard Kienberger ist es erstmals gelungen, mit Hilfe nur wenige Nanometer großer Metallantennen ultrakurze, elektrische Pulse auf einem Chip zu erzeugen, diese dann einige Millimeter weiter wieder kontrolliert auszulesen.
22.06.2018
Astrophysik | Relativitätstheorie
VLT macht den präzisesten Test von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie außerhalb der Milchstraße
Astronomen haben den bisher genauesten Test von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie außerhalb der Milchstraße durchgeführt: Die nahegelegene Galaxie ESO 325-G004 wirkt wie eine starke Gravitationslinse, die das Licht einer fernen Galaxie dahinter verzerrt und einen Einsteinring um ihr Zentrum bildet.
14.06.2018
Quantenphysik
Dem Mysterium der verschränkten Lichtteilchen auf der Spur
Berner Forschenden ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu neuen Messmethoden wie der Quanten-Spektroskopie gelungen.
20.06.2018
Quantenoptik
Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern
Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen.
14.06.2018
Astrophysik | Teilchenphysik
Ein neues Experiment zum Verständnis der Dunklen Materie
Ist Dunkle Materie Quelle für eine bis jetzt unbekannte Wechselwirkung zusätzlich zur Gravitation?
13.06.2018
Teilchenphysik
Kaiserslauterer Physiker verändern atomare Wechselwirkung in ultrakalter Materie
Physikern der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) um Professor Dr.
07.06.2018
Festkörperphysik
Saarbrücker Physiker testen selbstangetriebene Tröpfchen als Mini-Transporter
In den Lebenswissenschaften arbeiten Forscher daran, mithilfe winziger „Transportvehikel“ Arzneistoffe oder andere Moleküle in den menschlichen Körper zu schleusen.
05.06.2018
Teilchenphysik | Biophysik
Neutronentomographie: Einblick ins Innere von Zähnen, Wurzelballen, Batterien und Brennstoffzellen
Einen umfassenden Überblicksbeitrag über bildgebende Verfahren mit Neutronen hat ein Team am Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und der Europäischen Spallationsquelle ESS im renommierten Fachjournal Materials Today (Impaktfaktor 21,6) publiziert.
01.06.2018
Festkörperphysik | Optik
Rätsel um mit Licht angeregtes Graphen gelöst
Fortschritt in der Entwicklung von Lichtsensoren auf Graphenbasis.
31.05.2018
Strömungsmechanik
Ordnung im Chaos – TU Ilmenau ist turbulenten Mustern auf der Spur
Wissenschaftler der Technischen Universität Ilmenau um Prof.
30.05.2018
Teilchenphysik
Mikroskopisches Universum gibt Einblick in Leben und Tod des Neutrons
Experimente zur Lebensdauer eines Neutrons zeigen verblüffende und unerklärte Abweichungen.
29.05.2018
Festkörperphysik | Quantenphysik | Quantenoptik | Teilchenphysik
Ultradünner Supraleiter ebnet Weg zu neuen quantenelektronischen Instrumenten
Forschern des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) ist es gemeinsam mit Kollegen aus Karlsruhe, London und Moskau gelungen, erstmals einen kohärenten Quanteneffekt mit einem bei tiefen Temperaturen kontinuierlich supraleitenden Nanodraht experimentell nachzuweisen und damit einen neuen Quantendetektor zu realisieren.
22.05.2018
Elektrodynamik | Festkörperphysik | Quantenoptik
Faserlaser mit einstellbarer Wellenlänge
Faserlaser sind ein effizientes und robustes Werkzeug zum Schweißen und Schneiden von Metallen beispielsweise in der Automobilindustrie.
16.05.2018
Galaxien | Sterne
ALMA und VLT finden Hinweise auf Sternentstehung nur 250 Millionen Jahre nach dem Urknall
Astronomen haben anhand von Beobachtungen des Atacama Large Millimeter/Submillimeter Arrays (ALMA) und des Very Large Telescope (VLT) der ESO festgestellt, dass die Sternentstehung in der weit entfernten Galaxie MACS1149-JD1 in einem unerwartet frühen Stadium begann, nur 250 Millionen Jahre nach dem Urknall.
16.05.2018
Optik | Teilchenphysik
Positronen leuchten besser
Leuchtstoffe werden schon lange benutzt, im Alltag zum Beispiel im Bildschirm von Fernsehgeräten oder in PC-Monitoren, in der Wissenschaft zum Untersuchen von Plasmen, Teilchen- oder Antiteilchenstrahlen.
16.05.2018
Festkörperphysik | Biophysik
Stärkstes Biomaterial der Welt schlägt Stahl und Spinnenseide
An DESYs Röntgenlichtquelle PETRA III hat ein Forscherteam unter schwedischer Führung das stärkste Biomaterial hergestellt, das je produziert worden ist.
15.05.2018
Quantenphysik
Erklärung für rätselhafte Quantenoszillationen gefunden
Sogenannte Quanten-Vielteilchen-„Scars“ lassen Quantensysteme länger außerhalb des Gleichgewichtszustandes verweilen.
15.05.2018
Quantenphysik
Verschränkte Atome leuchten im Gleichklang
Einem Team um Experimentalphysiker Rainer Blatt ist es gelungen, die Quantenverschränkung zweier räumlich getrennter Atome durch die Beobachtung ihrer Lichtemission zu charakterisieren.
09.05.2018
Festkörperphysik
Licht-induzierte Supraleitung unter hohem Druck
Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) am Center for Free-Electron Laser Science in Hamburg haben die licht-induzierte Supraleitung im Alkali-dotierten Fullerid K3C60 unter hohem, extern angelegtem Druck untersucht.
03.05.2018
Astrophysik | Festkörperphysik
Zwergdünen schreiben Klimageschichte
Bläst der Wind Sandkörner durch die Wüste, entstehen zentimeterkleine Rippel und gewaltige Dünen.
02.05.2018
Quantenoptik
Physiker der Universität Regensburg schicken Elektronen auf rasante Talfahrt
Internationales Physiker-Team schaltet Quantenbits schneller als eine Lichtschwingung.
23.04.2018
Elektrodynamik | Quantenoptik
Moleküle brillant beleuchtet
Physiker des Labors für Attosekundenphysik, der Ludwig-Maximilians-Universität und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik haben eine leistungsstarke Lichtquelle entwickelt, die ultrakurze Pulse über einen Großteil des mittleren Infrarot-Wellenlängenbereichs generiert.
16.04.2018
Schwarze_Löcher
Können wir Schwarze Löcher voneinander unterscheiden
Astrophysiker an der Goethe-Universität, am Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn und in Nijmegen, die im Rahmen des Projekts “BlackHoleCam” zusammenarbeiten, beantworten diese Frage durch die erstmalige Berechnung von Bildern Schwarzer Löcher aufgrund alternativer, nicht-Einsteinscher Gravitationstheorien.
16.04.2018
Festkörperphysik | Quantenoptik
Ein Wimpernschlag vom Isolator zum Metall
Dank der geschickten Kombination neuartiger Technologien lassen sich vielversprechende Materialien für die Elektronik von morgen untersuchen.
11.04.2018
Stärkere Belege für Abschwächung des Golfstromsystems
Die als Golfstromsystem bekannte Umwälzströmung im Atlantik – eines der wichtigsten Wärmetransportsysteme der Erde, das warmes Wasser nach Norden und kaltes Wasser nach Süden pumpt – ist heute schwächer als je zuvor in den vergangenen 1000 Jahren.
11.04.2018
Festkörperphysik
Waldbrände in Kanada sorgen für stärkste jemals gemessene Trübung der Stratosphäre über Europa
Waldbrände können die Sonneneinstrahlung in der oberen Atmosphäre noch stärker trüben als Vulkanausbrüche.
10.04.2018
Festkörperphysik
Neue Methode für Einblicke in Wechselwirkungen zwischen Molekülen / Atomar definierte Mess-Spitze
Nanowissenschaftler der WWU zeigen nun in einer im Fachmagazin „Nature Nanotechnology“ veröffentlichten Studie, wie die Strukturen organischer Moleküle mit ungeahnter Genauigkeit sichtbar gemacht werden können.
09.04.2018
Optik | Teilchenphysik
Das Hochleistungsmikroskop am Bungee-Seil
Wenn man einzelne Atome abbilden will, darf das Mikroskop nicht wackeln.
04.04.2018
Astrophysik | Optik
Toter Stern, von Licht umgeben
Neue Bilder in Chile machen eine reichhaltige Landschaft aus Sternen und leuchtenden Gaswolken in einer unserer nächsten Nachbargalaxien sichtbar, der Kleinen Magellanschen Wolke.
03.04.2018
Elektrodynamik | Festkörperphysik
Ein Drittel des Sonnenlichts in Strom wandeln – 33,3 Prozent Mehrfachsolarzelle auf Siliciumbasis
Forscher des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE haben gemeinsam mit der Firma EVG eine neue Mehrfachsolarzelle auf Silicium entwickelt, mit der genau ein Drittel der im Sonnenlicht enthaltenen Energie in elektrische Energie gewandelt werden kann.
03.04.2018
Galaxien | Schwarze_Löcher | Astrophysik
Tief ins Innere von Perseus A
Einem internationalen Forscherteam unter Beteiligung von Wissenschaftlern vom Bonner Max-Planck-Institut für Radioastronomie ist es gelungen, neu gebildete Plasmajets in der Umgebung eines massereichen Schwarzen Lochs im Zentrum einer aktiven Galaxie mit bisher unerreichter Genauigkeit abzubilden.
28.03.2018
Quantenphysik
Kann sich die kausale Abfolge zwischen Ereignissen in der Quantenmechanik ändern
Forscher der Universität Wien und der Österreichischen Akademie der Wissenschaften stellten sich die Frage, unter welchen Bedingungen die Quantenmechanik kausale Strukturen der Welt "unscharf" werden lässt.
23.03.2018
Teilchenphysik
Japanischer Teilchenbeschleuniger SuperKEKB startet durch
Warum gibt es im Universum so viel mehr Matrie als Antimaterie?
13.03.2018
Astrophysik | Elektrodynamik
Wie der Magnetismus ins Universum kommt
Strömungen flüssiger Metalle sind in der Lage, Magnetfelder zu generieren.
28.02.2018
Astrophysik | Optik
Einstein@Home entdeckt ersten nur im Gammalicht sichtbaren Pulsar
Das verteilte Rechenprojekt Einstein@Home aggregiert von zehntausenden Freiwilligen aus aller Welt gespendete Rechenleistung.
26.02.2018
Teilchenphysik
Vorstoß ins Innere der Atome
Mit Hilfe einer neuen Lasertechnologie haben es Physiker vom Labor für Attosekundenphysik der LMU und des MPQ geschafft, Attosekunden-Lichtblitze mit hoher Intensität und Photonenenergie zu produzieren.
26.02.2018
Quantenphysik
Quanten-Boten kommunizieren doppelt so schnell
Nicht einmal Licht kann sich schneller als mit Lichtgeschwindigkeit bewegen.
26.02.2018
Optik | Quantenphysik | Quantenoptik
Quantenbits per Licht übertragen
Physiker aus Princeton, Konstanz und Maryland koppeln Quantenbits und Licht.
26.02.2018
Klassische Mechanik | Optik
Erste Messung der Erdgravitation mit einer transportablen optischen Uhr
Großes Potential für vereinheitlichte Messungen der Erdoberfläche.
26.02.2018
Quantenphysik | Quantenoptik
Auf dem Weg zum Quantencomputer: Weltweit erstes schaltbares Quanten-Metamaterial untersucht
Quantencomputer können eine große Zahl an Rechenoperationen gleichzeitig ausführen.
08.12.2017
Schwarze_Löcher
Das fernste Schwarze Loch im Kosmos: Quasar in Entfernung von 13 Milliarden Lichtjahren entdeckt
Astronomen haben den entferntesten bekannten Quasar entdeckt – so weit von uns entfernt, dass sein Licht mehr als 13 Milliarden Jahre brauchte, um uns zu erreichen.
15.11.2017
Sterne | Exoplaneten
Nächstgelegener Planet mit gemäßigten Temperaturen um ruhigen Stern entdeckt
In nur 11 Lichtjahren Entfernung von unserem Sonnensystem hat ein Forscherteam mit dem einzigartigen Planetenjäger-Instrument HARPS einen gemäßigten, erdähnlichen Planeten entdeckt.
13.11.2017
Galaxien
«Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen
Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht.
13.11.2017
Quantenphysik
Quantenrechnen ermöglicht schnelle Datenbanksuche
Fotosammlungen oder Soziale Netzwerke sind Datensammlungen, in denen die Daten meistens nicht sortiert vorliegen.
10.11.2017
Optik
Die Wegstrecke des Lichts im Milchglas
Eine scheinbar widersinnige Vorhersage in der Physik konnte nun experimentell nachgewiesen werden: Egal wie durchsichtig oder undurchsichtig ein Objekt ist – das Licht legt darin immer dieselbe Wegstrecke zurück.
16.10.2017
Astrophysik | Optik | Relativitätstheorie
ESO-Teleskope beobachten erstes Licht einer Gravitationswellen-Quelle
Teleskope der ESO in Chile haben zum ersten Mal im sichtbaren Licht eine Quelle von Gravitationswellen vermessen können.
28.08.2017
Astrophysik | Elektrodynamik
Magnetfelder in einer Entfernung von fünf Milliarden Lichtjahren entdeckt
Magnetfelder spielen eine wichtige Rolle bei der Erforschung der Physik des interstellaren Mediums.
03.08.2017
Quantenoptik
Ruckartige Bewegung schärft Röntgenpulse
Spektral breite Röntgenpulse lassen sich rein mechanisch „zuspitzen“.
11.07.2017
Planeten | Sterne
Ungewöhnliches Planetensystem um schnell rotierenden Stern wirft Fragen zur Planetenentstehung auf
Astronomen haben einen seltenen warmen, massereichen jupiterartigen Planeten entdeckt, der einen extrem schnell rotierenden Stern umkreist.
03.07.2017
Teilchenphysik
Physiker beobachten erstmals einzelne Zusammenstöße von Atomen bei Diffusion
Unter Diffusion versteht die Forschung einen Vorgang, bei dem sich kleinste Teilchen in einem Gas oder einer Flüssigkeit gleichmäßig ausbreiten.
30.06.2017
Optik | Quantenphysik
Wechselwirkung von Licht und Materie - Ein perfektes Attosekunden-Experiment
Mit einem sogenannten Attosekunden-Experiment ist es Physikern der Waseda-Universität in Japan, des National Research Council in Kanada und des Max-Born-Instituts für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie (MBI) in Berlin gelungen, die Wellenfunktion eines ionisierten Elektrons komplett zu messen und zu beschreiben.
30.06.2017
Monde | Kometen_und_Asteroiden | Planeten
Bayreuther Hochdruckforscher lösen Meteoriten-Rätsel
Eine Forschergruppe der Universität Bayreuth hat die langgesuchte Erklärung für den scheinbar widersprüchlichen Aufbau von Mond- und Mars-Meteoriten gefunden.
30.06.2017
Elektrodynamik
Blick in komplexe Lichtwellenformen
Mit einer neuen Methode lässt sich erstmals erfassen, wie sich das elektrische Feld von schwacher Strahlung bewegt.
30.06.2017
Optik
Neue Methode für die Datenübertragung mit Licht
Der steigende Bedarf an schneller, leistungsfähiger Datenübertragung erfordert die Entwicklung neuer Verfahren zur verlustarmen und störungsfreien Übermittlung von optischen Informationssignalen.
30.06.2017
Galaxien
Schnell wachsende Galaxien könnten kosmisches Rätsel lösen – zeigen früheste Verschmelzung
Astronomen haben im frühen Universum eine neue Art von Galaxie entdeckt, die bereits weniger als eine Milliarde nach dem Urknall hundert Mal schneller Sterne bildet als unsere Milchstraße.
23.09.2016
Galaxien | Astrophysik
Geschichte der Sternentstehung auf kosmischen Skalen
Sternen-Rohmaterial in fernen Galaxien: Untersuchungen mit dem Teleskopverbund ALMA haben dokumentiert, welches Rohmaterial seit der Frühzeit rund 2 Milliarden Jahre nach dem Urknall im Kosmos zur Verfügung stand.
05.05.2016
Sterne | Exoplaneten
Drei potenziell bewohnbare Welten um benachbarten sehr kühlen Zwergstern
Astronomen haben mit dem TRAPPIST-Teleskop am La Silla-Observatorium der ESO drei Planeten entdeckt, die einen sehr kühlen Zwergstern umkreisen, der nur 40 Lichtjahre von der Erde entfernt ist.
12.02.2016
Monde | Planeten
Extremer Frontalaufprall auf der Erde
Neue, in „Science“ veröffentlichte Isotopenanalysen sprechen für die These, dass vor rund 4,5 Milliarden Jahren ein planetenartiger Himmelskörper tief in die Erde eingedrungen und eine Materialmischung erzeugt hat, aus der auch der Mond entstanden ist.
16.11.2015
Milchstraße | Physikdidaktik
In einer anderen Dimension: Milchstraße neu in 3D
Mithilfe neuester technischer Methoden hat ein internationales AstronomInnenteam unter Beteiligung von João Alves von der Universität Wien erstmals Daten des ESA-Satelliten "Hipparcos" in 3D visualisiert und im Fachjournal "Astronomy & Astrophysics" veröffentlicht.
24.04.2015
Astrophysik | Optik
Erstes Spektrum eines Exoplaneten im sichtbaren Licht
Astronomen ist es mit dem Exoplanetenjäger HARPS am La Silla-Observatorium der ESO in Chile erstmals gelungen, das Spektrum, das von einem Exoplaneten reflektiert wurde, im sichtbaren Licht nachzuweisen.

Die News der letzten Tage

25.09.2022
Kometen_und_Asteroiden | Sonnensysteme
Untersucht: Bodenproben des Asteroiden Ryugu
Ein internationales Forschungsteam hat Bodenproben untersucht, die die japanische Raumsonde Hayabusa-2 auf dem Asteroiden Ryugu einsammelte.
22.09.2022
Milchstraße | Schwarze Löcher
Eine heiße Gasblase, die um das schwarze Loch der Milchstraße schwirrt
Mit Hilfe des Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) haben Astronomen Anzeichen für einen „heißen Fleck“ entdeckt, der Sagittarius A*, das schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxie, umkreist.
22.09.2022
Festkörperphysik | Quantenphysik | Teilchenphysik
Kernstück für einen skalierbaren Quantencomputer
Millionen von Quantenbits sind nötig, damit Quantencomputer sich in der Praxis als nützlich erweisen, die sogenannte Skalierbarkeit gilt als eine der größten Herausforderungen bei der Entwicklung.
22.09.2022
Optik | Quantenoptik
Zwischen Erfurt und Jena: Erstmals erfolgreich Quantenschlüssel via Glasfaser ausgetauscht
Das ist ein Meilenstein für die Erforschung der hochsicheren Quantenkommunikation in Thüringen und Deutschland.
22.09.2022
Festkörperphysik | Thermodynamik
Molekülschwingungen schärfer denn je messbar!
Mit Rastertunnelmikroskopen lassen sich zwar einzelne Moleküle abbilden, ihre Schwingungen waren damit bisher aber nur schwer detektierbar.
20.09.2022
Festkörperphysik | Quantenphysik
Neue Quantenmaterialien am Computer entworfen
Eine neues Designprinzip kann nun die Eigenschaften von bisher kaum erforschbaren Quantenmaterialien vorhersagen.
19.09.2022
Sterne
Stern-Kindheit prägt stellare Entwicklung
In klassischen Modellen zur Sternentwicklung wurde bis heute der frühen Evolution der Sterne wenig Bedeutung zugemessen.