Physiker der Universitäten Bayreuth und Grenoble haben einen neuen Mechanismus der Mobilität von Zellen entdeckt. Sie stellen damit das klassische Dogma infrage, wonach der molekulare Motor Myosin für die Fortbewegung von Säugetierzellen notwendig ist. Diese Erkenntnis ebnet den Weg für neue Strategien zur Steuerung von Zellbewegung mit potenziellen Auswirkungen für die Behandlung von Krankheiten. Darüber berichtet das Team in der führenden Physikzeitschrift Physical Review Letters. What for? Die Bewegung von Zellen im menschlichen Körper – die sogenannte Zellmigration – ist…

Einer Arbeitsgruppe der Universität Stuttgart ist es erstmals gelungen, Licht durch die Wechselwirkung mit einer Metalloberfläche so zu manipulieren, dass es völlig neue Eigenschaften zeigt. Die Ergebnisse veröffentlichten die Forschenden nun in der renommierten Fachzeitschrift „Nature Physics“. „Mit unseren Ergebnissen fügen wir dem noch jungen Gebiet der Skyrmionen-Forschung ein weiteres Kapitel hinzu“, erklärt Prof. Harald Gießen, Leiter des 4. Physikalischen Instituts an der Universität Stuttgart, in dessen Arbeitsgruppe der Erfolg gelang. Das Team lieferte den Nachweis für sogenannte Skyrmionen-Taschen aus…

Wissenschaftler der Universitäten Rostock und Birmingham haben eine bahnbrechende Entdeckung gemacht, die das Verständnis von Licht und Zeit revolutionieren kann. Es handelt sich dabei um „Lichtblitze“, die scheinbar aus dem Nichts entstehen und ebenso schnell wieder verschwinden – ein Phänomen, das auf den ersten Blick magisch erscheint, jedoch tief in mathematischen Prinzipien verwurzelt ist, die es vor äußeren Störungen schützen. Die Forschungsergebnisse wurden nun in der renommierten Fachzeitschrift „Nature Photonics“ veröffentlicht. Zeit ist die seltsame Dimension: Im Gegensatz zu ihren…

Hochgeladene schwere Ionen bilden ein sehr geeignetes Experimentierfeld für die Untersuchung der Quantenelektrodynamik (QED), der am besten geprüften Theorie der Physik, welche alle elektrischen und magnetischen Wechselwirkungen von Licht und Materie beschreibt. Eine zentrale Eigenschaft des Elektrons im Rahmen der QED ist der so genannte g-Faktor, der genau charakterisiert, wie sich das Teilchen in einem Magnetfeld verhält. Kürzlich hat die ALPHATRAP-Gruppe um Sven Sturm in der Abteilung von Klaus Blaum am Max-Planck-Institut für Kernphysik (MPIK) in Heidelberg den g-Faktor von…

Das Standardmodell der Teilchenphysik liefert die bisher beste Beschreibung der Kräfte und Teilchen, aus denen sich unsere Welt zusammensetzt. In diesem Modell werden alle Vorgänge durch wechselwirkende Felder beschrieben, die den gesamten Raum durchsetzen. Man spricht von einer Quantenfeldtheorie, in der quantenmechanische Teilchen und Kräfte als Anregungen des Feldes auftreten. Die Studie solcher Feldtheorien stützt sich nicht nur auf Teilchenbeschleuniger, sondern insbesondere auf komplexe Computersimulationen. In vielen Fällen übersteigen die notwendigen quantenmechanischen Berechnungen jedoch die Möglichkeiten unserer besten Supercomputer. So…

Diamanten mit spezifischen Defekten können als hochempfindliche Sensoren oder Qubits für Quantencomputer genutzt werden. Die Quanteninformation wird dabei im Elektronenspin-Zustand der Defekte gespeichert. Allerdings müssen die Spin-Zustände bislang optisch ausgelesen werden, was extrem aufwändig ist. Nun hat ein Team am HZB eine elegantere Methode entwickelt, um die Quanteninformation über eine Photospannung auszulesen. Dies könnte ein deutlich kompakteres Design von Quantensensoren ermöglichen. Defekte in Festkörpern sind zwar manchmal unerwünscht, können aber auch für wunderbare, neue Talente sorgen, zum Beispiel bei Diamanten:…

Das internationale KArlsruhe TRItium Neutrino Experiment (KATRIN) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat erneut Maßstäbe gesetzt: Aus den aktuellen Daten lässt sich eine Obergrenze von 0,45 Elektronenvolt/c2 (entspricht 8 x 10E-37 Kilogramm) für die Masse des Neutrinos ableiten. Damit stellt KATRIN, das die Neutrinomasse mit einer modellunabhängigen Methode im Labor vermisst, erneut einen Weltrekord auf. Die Ergebnisse haben die Forschenden in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht (DOI: 10.1126/science.adq9592). Neutrinos gehören zu den rätselhaftesten Teilchen des Universums. Sie sind allgegenwärtig, reagieren…

Material in den Weltraum zu bringen, ist sehr teuer – ein Kilogramm zum Mond zu transportieren, kostet eine Million Euro. Da liegt es nahe, die vor Ort vorhandenen Ressourcen zu nutzen. Zu diesem Zweck kombinierte ein Forschungsteam unter der Leitung von Dr. Felix Lang, Universität Potsdam, und Dr. Stefan Linke, Technische Universität Berlin, Mondregolith mit ultradünnem Perowskit, um effiziente Mond-Solarzellen herzustellen. Der vielversprechende hybride Ansatz könnte die einfache, skalierbare Fertigung von Solarzellen auf dem Mond ermöglichen, um zukünftige Mond-Habitate oder…

Forschende im Bereich der Computational Neuroscience haben den kreativen Prozess von Menschen und großen Sprachmodellen (LLMs) untersucht. Überraschenderweise verwenden beide ähnliche kreative Strategien, wobei LLMs bei jeder Aufgabe einen bevorzugten Ansatz konsistenter beibehalten. Eine potentielle Anwendung: Menschen und LLMs mit kontrastierenden kreativen Stilen könnten gemeinsam zu besseren Ideen gelangen. Kreativität ist nicht mehr nur dem Menschen vorbehalten: Es gibt künstliche Intelligenz, die Gedichte schreiben, Geschäftsideen entwickeln oder Kunstwerke schaffen kann. Viele Anwender nutzen mit riesigen Textmengen trainierte Sprachmodelle (LLMs) wie…

Publikation in “Nature” zeigt kausalen Zusammenhang zwischen Gürtelroseimpfung und Demenzrisiko / Statistische Analyse mithilfe von Regressions-Diskontinuitäts-Design  Laut einem aktuellen Beitrag in der renommierten Wissenschaftszeitschrift Nature senkt eine Impfung gegen Gürtelrose auch das Risiko, später an einer Demenz zu erkranken. Die Ergebnisse basieren auf der Analyse von Daten, die im Rahmen der Einführung der Gürtelroseimpfung im Jahr 2013 in Wales erhoben wurden. Zu dieser Analyse haben Wirtschaftswissenschaftler mit ihrer ökonomischen Expertise maßgeblich beigetragen. “Wir konnten unsere Kenntnisse in Statistik auf Medizindaten anwenden und…

Publikation der Uni Bonn warnt vor Missverständnissen im Umgang mit Vorhersage-Algorithmen Forschende aus Chemie, Biologie oder Medizin setzen zunehmend auf KI-Modelle, um neue Hypothesen zu entwickeln. Doch häufig ist unklar, auf welcher Basis die Algorithmen zu ihren Ergebnissen kommen und wie sehr diese verallgemeinerbar sind. Eine aktuelle Publikation der Universität Bonn warnt nun vor Missverständnissen im Umgang mit Künstlicher Intelligenz. Zugleich zeigt sie auf, unter welchen Bedingungen Forschende den Modellen am ehesten Vertrauen schenken können. Die Studie ist nun in…

In der Graduiertenschule RNApp arbeiten Nachwuchsforschende daran, RNA-basierte Medikamente wirksamer und sicherer zu machen. Ribonukleinsäure (RNA) ist ein wichtiger Bestandteil unserer Zellen. Als Boten- oder messenger RNA (mRNA) ist sie die Blaupause, um genetische Informationen in Proteine umzusetzen. Dieser Vorgang lässt sich auch medizinisch nutzen, um gezielt Proteine zu erzeugen. Eine bekannte Anwendung sind etwa die mRNA-Impfstoffe gegen Coronaviren. Es gibt zudem auch sogenannte nicht-codierende RNA (ncRNA), die keine Protein-Baupläne enthält, sondern Steuerungsmechanismen in den Zellen übernimmt und so innovative…