Forschungsteam der TU Darmstadt testet neuen Weg zur Bestimmung von Ladungsradien. Eine Methode, um Informationen über die Atom- und Kernstruktur zu erhalten, ist die Laserspektroskopie. Hochpräzise laserspektroskopische Messungen sind dabei so genau, dass sich damit direkt die Ladungsradien von Atomkernen messen lassen. Daraus ergeben sich Einblicke in die Verteilung der Teilchen im Atomkern und in deren gegenseitige Wechselwirkung. Bislang wurden solche Messungen an Systemen mit nur einem Elektron durchgeführt. Eine neue Ionenquelle am Institut für Kernphysik der TU Darmstadt hat…

Marc Schumann sucht mit Detektoren unter der Erde nach Teilchen der Dunklen Materie. Das auslaufende Wissenschaftsjahr 2023 steht unter dem Motto „Unser Universum“. Obwohl das Universum im Alltag selten eine Rolle spielt, geht von diesem Thema eine große Faszination aus. „Der Blick in den Sternenhimmel, auf die Milchstraße, ist einfach unglaublich beeindruckend. Und er ist eng verknüpft mit der Frage: Wie funktioniert diese Welt, in der wir leben?“, sagt Astroteilchenphysiker Prof. Dr. Marc Schumann von der Universität Freiburg. Über die…

Forschende des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP) haben eine neue Plasmainstabilität entdeckt, die unser Verständnis des Ursprungs der kosmischen Strahlung und ihrer dynamischen Auswirkungen auf Galaxien zu revolutionieren verspricht. Zu Beginn des letzten Jahrhunderts entdeckte Victor Hess ein neues Phänomen, die kosmische Strahlung, für das er Jahre später den Nobelpreis erhielt. Er führte Ballonflüge in großer Höhe durch und stellte fest, dass nicht die Radioaktivität vom Erdboden die Atmosphäre ionisiert, sondern der Ursprung der Ionisation außerhalb der Erde liegt. In…

Neueste Messungen liefern wertvolle Informationen zu neuartigen Teilchen, die das anomale magnetische Moment des Myons erklären könnten – experimentelles Neuland betreten. Die Forschungsgruppe von Prof. Dr. Matthias Schott vom Exzellenzcluster PRISMA+ der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) hat heute die Ergebnisse einer umfangreichen Messreihe am ATLAS Detektor des Large Hadron Collider (LHC) veröffentlicht. Die Daten wurden während der zweiten Laufzeit des LHC zwischen 2015 und 2018 aufgenommen. Ziel des experimentell anspruchsvollen Messprogramms ist die Suche nach axionartigen Teilchen, die bei bestimmten…

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde (VdS) und des Hauses der Astronomie in Heidelberg (HdA) – Nicht nur Mitte August ist Sternschnuppenzeit, auch Mitte Dezember! Auch in diesem Jahr bieten die Geminiden, die aus dem Sternbild Zwillinge zu kommen scheinen, ein zuverlässiges winterliches Sternschnuppenschauspiel – ganz ohne störenden Mond. Jetzt muss nur noch das Wetter mitspielen… Die Geminiden stehen ihrem sommerlichen Gegenstück, den Perseiden, in nichts nach: Sie sind ein zuverlässiger, reichhaltiger Sternschnuppenstrom. Am Himmel sieht es so aus, als…

Ein Physikkonkret der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG) erklärt den Physiknobelpreis 2023: Was ist Attosekundenphysik? Im Oktober jeden Jahres erfahren aktuelle und relevante wissenschaftliche Forschungen breite Aufmerksamkeit. Dann werden die Nobelpreise von der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften vergeben. Gestiftet vom Namensgeber Alfred Nobel werden seit 1901 Preise in den Kategorien Physik, Chemie, Medizin, Literatur und Friedensbemühungen an Personen verliehen, „die im verflossenen Jahr der Menschheit den größten Nutzen gebracht haben“ (Alfred Nobel). Im Jahr 2023 wurden die Arbeiten von Anne…

Ein Navigationsgürtel hilft Sehbehinderten ihr Ziel zu erreichen. Man gibt über eine App die Strecke ein, die man zurücklegen möchte, drückt auf „Start“ und der Gürtel führt einen wie ein Kompass in die richtige Richtung. Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) haben ein Kontaktierverfahren entwickelt, womit diese Orientierungshilfe – und E-Textiles allgemein -wirtschaftlicher, umweltfreundlicher und komfortabler hergestellt werden können. Der Navigationsgürtel hilft bei der Orientierung. (c) feelSpace Wenn man in eine Straße abbiegen muss, vibriert der naviGürtel®…

Eine absolut abhörsichere Kommunikation sowie der abhörsichere Transfer anderer Daten wird durch eine neue Technologie möglich, die auf Quantenmechanik basiert. Die Methode kann einfach in bestehende Herstellungsprozesse von Mikrochips und Prozessoren integriert werden und ist kostengünstig herzustellen. In der derzeitigen Kommunikation werden Daten mathematisch generiert verschlüsselt. Der dieser Verschlüsselung zugrunde liegende Algorithmus kann jedoch entschlüsselt werden. Die zahlreichen Cyberattacken weltweit zeigen die Schwachstellen der Datensicherheit auf. Setzt man jedoch Quantenobjekte für den Datentransfer ein, verlagert man die Datensicherheit direkt in…

Forschende von der ETH Zürich, Empa und Stanford haben Schnappschüsse der Kristallstruktur von Perovskit-Nanokristallen gemacht, während sie von angeregten Elektronen verformt wurde. Überraschend bog die Verformung die schiefe Kristallstruktur gerade, anstatt sie ungeordneter zu machen. In Kürze: Forschende haben extrem kurze Elektronenpulse benutzt, um damit Schnappschüsse von dem Kristallgitter von Perovskit-​Nanokristallen mit Pikosekunden-​Auflösung zu machen, während die Kristalle Photonen absorbierten. Es stellte sich heraus, dass die von den Photonen angeregten Elektronen das schiefe Kristallgitter der Nanokristalle geradebog, was zu einer…

Bahnbrechende Studie enthüllt Geheimnisse der galaktischen Ausströmungen. Galaxien geben unter Umständen enorme Materiemengen an ihre Umgebungen ab, ausgelöst durch eine Vielzahl von Explosionen massereicher Sterne. Mit dem MUSE-Instrument am Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte (ESO) wurde nun zum ersten Mal nachgewiesen, dass solche „galaktischen Winde“ keineswegs selten sind, sondern geradezu häufig stattfinden. Ein internationales Forschungsteam, das vom französischen Centre national de la recherche scientifique (CNRS) geleitet wurde, fand bei der Untersuchung einer Stichprobe von rund 100 Galaxien die für…

Wie die PTB für verlässliche Messungen sorgt. Es ist der erste Check dieser Art: Auf der derzeit laufenden Weltklimakonferenz COP 28 in Dubai steht zum ersten Mal eine globale Bestandsaufnahme des Pariser Klimaabkommens auf der Tagesordnung. Es geht also um die Frage, ob das 1,5-Grad-Ziel aus der Pariser Klimakonferenz 2015 noch erreichbar ist – und wie es heute generell um das Weltklima steht. Um Fragen wie diese zu beantworten, ist eine große Zahl von Messwerten nötig, die laufend rund um…

Zusammen mit dem Munich Quantum Valley beschafft das Leibniz-Rechenzentrum einen Quantencomputer, der auf der Technologie gefangener Ionen basiert. Quantentechnologie für Forschung und Entwicklung: Zusammen mit dem Munich Quantum Valley (MQV) kauft das Leibniz-Rechenzentrum (LRZ) der Bayerischen Akademie der Wissenschaften (BAdW) einen weiteren Quantencomputer für sein Quantum Integration Centre (QIC). Dieser arbeitet mit 20 Qubits, implementiert in einer Ionenfalle, und stammt vom Innsbrucker Start-up Alpine Quantum Technologies (AQT). Er steht den sieben Mitgliedsorganisationen des MQV vorrangig für Forschungszwecke im Bereich Systemsoftware…

Neue Schlüsseltechnologie für Messung von Treibhausgasen. Ein internationales Team von Forscher*innen aus Österreich, den Vereinigten Staaten und der Schweiz hat die ersten Superspiegel im mittleren Infrarot-Bereich realisiert. Diese Spiegel sind eine Schlüsseltechnologie für viele Anwendungen, wie z.B. optische Spektroskopie von Treibhausgasen oder Industrielaser zum Schneiden und Schweißen. Die Ergebnisse wurden kürzlich in Nature Communications veröffentlicht. Auf dem Gebiet der Hochleistungsspiegel jagen alle dem Unmöglichen hinterher: Beschichtungen mit perfektem Reflexionsvermögen. Im sichtbaren Wellenlängenbereich (d. h. bei Wellenlängen zwischen 380 nm und…

Höhenforschungsrakete MAIUS-2 hob am 2. Dezember in Nordschweden ab / Ziel: Erforschung extrem kalter Quantengase in Schwerelosigkeit. Ein Forschungsverbund unter maßgeblicher Beteiligung der Leibniz Universität Hannover hat am vergangenen Samstag um 08:30 Uhr MEZ von der European Space and Sounding Rocket Range nahe Kiruna (Schweden) erfolgreich die Höhenforschungsrakete MAIUS-2 ins All geschossen. Während des Fluges standen ungefähr fünfeinhalb Minuten für Versuche unter Schwerelosigkeit zur Verfügung bevor die Rakete geplant zurück auf die Erde stürzte. In dieser Zeit wurden verschiedene Experimente…

Neutronensterne zählen zu den dichtesten Objekten des Universums. Die Vorgänge in ihrem Inneren geben der Teilchenphysik Rätsel auf. Beobachtungen und Theorie passen nicht zueinander. Schuld daran könnte ein mangelndes Verständnis der sogenannten Hyperonen sein – Teilchen, die einen besonderen Bestandteil, das Strange-Quark, besitzen. Sie sind instabil und daher schwer zu untersuchen. Prof. Dr. John Bulava von der Ruhr-Universität Bochum will ihnen mithilfe von Computersimulationen auf die Schliche kommen. Der Europäische Forschungsrat ERC fördert seine Arbeiten im Rahmen eines Consolidator Grants…

Publikation zu optisch geschalteten Magnetfeldern. Angeregt durch korkenzieherförmige Strahlung: Physiker:innen der Universität Duisburg-Essen und ihre Kooperationspartner haben entdeckt, dass winzige Graphenscheiben unter Infrarot-Strahlung zu Elektromagneten werden können. Nature Communications berichtet. Die Probe an sich ist unsichtbar für das menschliche Auge: Auf einer 2 x 2 Millimetern kleinen Oberfläche liegen winzige Scheiben, deren Durchmesser mit 1,2 Mikrometern jeweils nur ein Hundertstel eines durchschnittlichen menschlichen Haares beträgt. Sie bestehen aus zweilagigem Graphen – also zwei Schichten Kohlenstoffatome, die wie Pfannkuchen übereinanderliegen. Deren…