Das ALICE-Experiment am Teilchenbeschleuniger CERN in Genf soll neue Erkenntnisse über einen extrem heißen und dichten Materiezustand bringen, das Quark-Gluon-Plasma. Wenige Millionstel Sekunden nach dem Urknall lag die gesamte Materie des Universums in diesem Zustand vor, und Forscher wollen unter anderem mit dem ALICE-Experiment herausfinden, wie sich aus dieser „Ursuppe“ das Universum entwickelt hat. Ein internationales Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern hat dafür jetzt unter der Leitung von Physikern um Harald Appelshäuser von der Goethe-Universität Frankfurt das Herzstück des ALICE-Detektors…

Die Energie aus der Sonne so effizient zu nutzen und in chemische Energie umzuwandeln wie es die Natur macht, könnte den weltweiten CO2-Ausstoß drastisch verringern. Ein Forschungsteam des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien und der Universität Jena ist dieser Vision nun einen Schritt näher gekommen. Die Forschenden haben ein chemisches System entwickelt, das Lichtenergie sammelt und für mindestens 14 Stunden auf einem Molekül speichert. Damit entkoppelt ihr System photochemische Prozesse vom Tag-Nacht-Zyklus — und überwindet somit eine Hürde, die solarbetriebene Photochemie…

Seit Dezember 2019 nimmt die Aktivität der Sonne wieder zu, wie die NASA jetzt bekannt gibt. Dies stimmt mit Vorhersagen überein, zu denen MPS-Forscher beigetragen haben. In den vergangenen anderthalb Jahren war auf der Sonne nicht viel los: Kaum ein Sonnenfleck bedeckte ihre Oberfläche, kaum eine Sonneneruption schleuderte Strahlung und Teilchen ins All. Wie Beobachtungsdaten jetzt zeigen, nimmt unser Stern seit etwa neun Monaten wieder langsam Fahrt auf. Das etwa alle elf Jahre wiederkehrende Aktivitätsminimum dürfte er bereits im Dezember…

FAU-Forschungsteam untersucht Doppelsternsystem mithilfe von Röntgensatelliten Doppelsterne sind Astrophysikerinnen und -physikern gut bekannt. Einer gab ihnen jedoch Rätsel auf: Warum fehlte ein Teil der Röntgenstrahlung, die die Doppelsternsysteme aussenden? Und warum hatte der andere Teil überraschende Eigenschaften? Ein Forschungsteam unter Federführung der FAU hat sich mit diesen Fragen beschäftigt und ein Doppelsternsystem mithilfe von Röntgensatelliten beobachtet. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht. Doppelsterne sind im Weltraum nichts Ungewöhnliches. Selbst wenn der eine Partner wie bei IGR…

HZDR-Team entwickelt neuartige Quelle für Quanten-Lichtteilchen Die Quantentechnologie gilt als überaus zukunftsträchtig: Quantencomputer sollen in einigen Jahren Datenbanksuchen, KI-Systeme und Simulationsrechnungen revolutionieren. Schon heute kann die Quantenkryptographie einen absolut abhörsicheren Datentransfer garantieren, wenn auch mit Einschränkungen. Von Vorteil ist dabei, wenn die neuen Technologien möglichst kompatibel mit der bisherigen, siliziumbasierten Elektronik sind. Genau hier ist Physiker*innen des HZDR und der TU Dresden ein bemerkenswerter Fortschritt gelungen: Das Team hat eine Lichtquelle basierend auf Silizium entworfen, die einzelne Photonen erzeugt, die…

Auf sehr ungewöhnliche Weise sind elektrische und magnetische Eigenschaften eines bestimmten Kristalls miteinander verbunden – an der TU Wien wurde das Phänomen entdeckt und erklärt. Elektrizität und Magnetismus hängen eng miteinander zusammen: Stromleitungen erzeugen ein Magnetfeld, rotierende Magnete in einem Generator erzeugen Strom. Viel komplizierter ist aber das Phänomen, dass auch elektrische und magnetische Eigenschaften bestimmter Materialien miteinander gekoppelt sind. Elektrische Eigenschaften mancher Kristalle kann man durch Magnetfelder beeinflussen – und umgekehrt. Man spricht in diesem Fall von einem „magnetoelektrischen…

Beobachtungen geben Aufschluss über die Beschaffenheit der größten Uranusmonde Vor über 230 Jahren entdeckte der Astronom Wilhelm Herschel den Planeten Uranus und zwei seiner Monde. Jetzt gelang es Astronomen unter der Leitung von Örs Detre vom Max-Planck-Institut für Astronomie mit dem Weltraumteleskop Herschel, physikalische Eigenschaften der fünf Hauptmonde des Uranus zu bestimmen. Die Infrarotstrahlung, die wegen der Erwärmung der Oberflächen durch die Sonne erzeugt wird, deutet darauf hin, dass diese Monde Zwergplaneten wie Pluto ähneln. Das Team entwickelte eine neue…

Beim ersten deutschlandweiten Warntag kam es zu erheblichen Pannen beim Einsatz von Warn-Apps durch den Bund. Gleichzeitig zeigte das Warnsystem KATWARN, dass auf den regionalen Einsatz Verlass ist. Beim Bundeswarntag am 10. September 2020 hätte eine zeitgleiche Auslösung vieler Warnmeldungen zu Verspätungen beim Bundeswarnsystem MOWAS geführt, so ließ das Bundesamt für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe BBK per Twitter wissen. Tatsächlich haben neben dem Bund eine Vielzahl von Leitstellen der Kommunen, Städte und Länder parallel Probewarnungen verbreitet, zum Beispiel über KATWARN. Bundesweite…

In der Zusammenarbeit mit dem Interessenverband Contergangeschädigter Nordrhein-Westfalen hat die Hochschule für Gesundheit (hsg Bochum) individuelle Hilfsmittel entworfen und mit Hilfe eines 3D-Druckers gefertigt. Das Projektteam ist offen für weitere Bedarfsanmeldungen. „In den vergangenen Monaten sind sieben individuelle Hilfsmittel entstanden, die von Menschen mit Beeinträchtigungen benötigt und im Moment entworfen oder bereits ausprobiert werden. Wir entwickeln dies im Rahmen des Forschungsprojekts ‚Emscher-Lippe hoch 4‘, an dem insgesamt acht Partner beteiligt sind“, erklärte Lisa Preissner, wissenschaftliche Mitarbeiterin im Projekt. Sie fertigt…

Die Klimakrise ist eine der größten Herausforderungen unserer Zeit. In der neuesten Ausgabe der Zeitschrift Nature Astronomy befassen sich Astronom*innen, darunter Direktor*innen und Mitarbeiter*innen des Max-Planck-Instituts für Astronomie, mit den Wechselwirkungen zwischen Astronomie und anthropogenem Klimawandel. Sie untersuchten dabei zum einen die Menge der Emissionen fossiler Brennstoffe, die im Forschungsbetrieb des Instituts, aber auch bei Konferenzen und in Observatorien entstehen. Auch die negativen Folgen des menschengemachten Klimawandels für den astronomischen Beobachtungsbetrieb haben sich die Astronom*innen näher angesehen. Klimawandel ist ein…

TU Freiberg entwickelt neues Modell zur Pyroelektrolyse Die Pyroelektrizität ist ein Phänomen der Physik, bei dem Wärme über bestimmte Kristalle in Strom umgewandelt oder die entstehende Spannung für chemische Reaktionen genutzt werden kann. Während die erste Anwendung heute schon in Geräten wie Bewegungsmeldern angewendet wird, ist die zweite zwar bekannt, aber bisher noch nicht ausreichend theoretisch beschrieben worden. Ein Physikerteam der TU Bergakademie Freiberg hat nun einen Weg gefunden, die Prozesse an pyroelektrischen Oberflächen in einem Modell zu beschreiben und…

Verbundprojekt zu erneuerbaren Energien von Universität und Fachhochschule Für die Energiewende ist es zentral, dass die erneuerbaren Energien in die elektrischen Netze integriert werden. Dafür müssen Stromerzeugung und -verbrauch optimal aufeinander abgestimmt werden. In dem Verbundprojekt KI-Grid arbeiten Forscher*innen mit künstlicher Intelligenz an einer Lösung. Dafür kooperieren die Universität Bielefeld, die Fachhochschule Bielefeld und die Westaflex GmbH in Gütersloh sowie als assoziierter Partner die Stadtwerke Bielefeld. Bis zum Jahr 2025 soll gemäß dem Erneuerbare-Energien-Gesetz ein Anteil von 40 bis 45…

Bereits das Neutrino-Observatorium „IceCube“ im tiefen Eis des Südpols hat spektakuläre neue Erkenntnisse über kosmische Ereignisse mit extrem hohen Energien gebracht. Um die kosmische Herkunft von Elementarteilchen mit noch höheren Energien zu klären, hat Prof. Elisa Resconi von der Technischen Universität München (TUM) nun eine internationale Initiative für den Bau eines mehrere Kubikkilometer großen Neutrino-Teleskops im nordöstlichen Pazifik gestartet. Astronomen beobachten das Licht, das von entfernten Himmelsobjekten zu uns kommt, um das Universum zu erkunden. Licht verrät jedoch nichts über…

Forschungsteam der TH Nürnberg entwickelt neuartige Plattform für Ansteuer- und Regelungskonzepte Die Elektroindustrie ist einer der wichtigsten Wirtschaftszweige in Deutschland. Um den zukünftigen Anforderungen gerecht zu werden, bedarf es neuartiger Ansteuer- und Regelungskonzepte. Im Projekt „KI-Power“ forschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der TH Nürnberg mit ihren Projektpartnern an einer Entwicklungsplattform für modellprädiktive Regelung sowie KI-basierte Regelungsverfahren in der Leistungselektronik. Das Projekt wird im Rahmen der Leitinitiative „Vertrauenswürdige Elektronik“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert. Nürnberg, 8. September 2020. Industrie 4.0,…

Zukünftige Mobilfunknetze der sechsten Generation (6G) werden aus vielen kleinen Funkzellen bestehen. Um sie drahtlos zu verbinden, bieten sich Frequenzen im Terahertz-Bereich (THz) an. Forschende am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben ein neuartiges Konzept für einfache und kostengünstige Terahertz-Empfänger entwickelt, die aus einer einzigen Diode bestehen und diese mit einem speziellen Signalverarbeitungsverfahren kombinieren. Damit lässt sich im Experiment eine Datenübertragungsrate von 115 Gbit/s auf einer Trägerfrequenz von 0,3 THz über eine Entfernung von 110 Metern erreichen. Das berichtet das…

Physiker der Universität Basel haben ein winziges Instrument entwickelt, das kleinste Magnetfelder detektieren kann. Dieses supraleitende Quanteninterferometer beruht auf zwei atomaren Lagen Graphen, welche die Forschenden mit Bornitrid kombinierten. Instrumente wie dieses finden beispielsweise Anwendung in der Medizin, aber auch in der Erforschung neuer Materialien. Zur Messung kleinster Magnetfelder verwenden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler häufig supraleitende Quanteninterferometer, sogenannte «SQUIDs» («superconducting quantum interference device»). Sie finden in der Medizin Anwendung, um beispielsweise die Aktivität des Gehirns oder des Herzens darzustellen. In den…