Forschende am Leibniz-Institut für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) haben ein neues Glasfaserdesign entwickelt, das außergewöhnlich lange Beobachtungen einer großen Anzahl einzelner, frei beweglicher Nanopartikel in einer Flüssigkeit ermöglicht. Dadurch kann die Größenverteilung von Nanoobjekten einer Probe mit noch höherer Präzision bestimmt werden. Damit legen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Grundlage, um umwelt- und bioanalytische Fragestellungen in Zukunft besser erforschen zu können. Ob Wasseranalytik, Impfstoffherstellung oder die Untersuchung biologischer Proben – Gemische von Kleinstpartikeln kommen in nahezu allen Bereichen des täglichen Lebens…

Vier Jahrzehnte währendes Rätsel kosmischer Röntgenstrahlung gelöst. Ein internationales Team unter Leitung des Heidelberger MPl für Kernphysik hat mit einem hochpräzisen Experiment ein Jahrzehnte währendes Problem der Astrophysik gelöst: Die im Labor gemessenen Intensitätsverhältnisse wichtiger Strahlungslinien von Eisen wichen bislang von den berechneten ab, und damit herrschte auch Unklarheit über die aus den Röntgenspektren abgeleiteten Zustände sehr heißer Gase, wie in der Korona der Sonne oder der Umgebung Schwarzer Löcher. Mit den neuen experimentellen Daten wurde nun eine Übereinstimmung mit…

ALICE-Experiment am CERN startet Testbetrieb mit Blei-Ionen – Goethe-Uni koordinierte Detektor-Umbau. Den Materiezustand kurz nach dem Urknall, das sogenannte Quark-Gluon-Plasma, erforscht das ALICE-Experiment am Teilchenbeschleunigerzentrum CERN in Genf, wo Blei-Ionen miteinander kollidieren und für winzige Sekundenbruchteile ein solches Quark-Gluon-Plasma entstehen lassen. Jetzt wurden am CERN für das ALICE-Experiment in einem Testlauf erstmals Kollisionsenergien von 5,36 Teraelektronenvolt pro Blei-Blei-Kollision erzeugt, die weltweit höchste bislang erreichte Kollisionsenergie. Forschende um Harald Appelshäuser von der Goethe-Universität haben den zentralen ALICE-Detektor auf die nun höheren…

Freie-Elektronen-Laser, der von plasmabeschleunigten Teilchen angetrieben wird. Sie fungieren als wertvolle Forschungswerkzeuge: Freie-Elektronen-Laser (FELs) erzeugen ungemein intensive Lichtpulse. Insbesondere im Röntgenbereich lassen sich damit unterschiedlichste Materialien detailliert analysieren und ultraschnelle Prozesse genauestens verfolgen. Bisher basieren die Anlagen auf konventionellen Elektronenbeschleunigern, was sie lang und kostspielig macht. Auf dem Weg zu einer günstigeren Variante ist einem internationalen Team am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) nun ein Durchbruch geglückt: Es konnte einen FEL mit einer noch jungen Technologie realisieren – der Laserplasma-Beschleunigung. Die Arbeitsgruppe…

Kompaktes Gerät misst Wind und Temperatur / Mittel aus Programm Horizon Europe. Wie lässt sich die Atmosphäre an den entlegenen Orten der Welt vermessen? Mit dieser Frage beschäftigt sich die Abteilung Optische Sondierung des Leibniz-Instituts für Atmosphärenphysik (IAP) in Kühlungsborn. Die Forschenden beteiligen sich damit an einem internationalen Projekt, das mit Mitteln aus dem Programm Horizon Europe der Europäischen Union gefördert wird. Ein erstes Instrument, das Antworten liefern soll, wird jetzt an der Ostsee getestet. EULIAA (European Lidar Array for…

Bereits Ende der 1980er Jahre haben Astronomen und Astronominnen aus mehreren Ländern den Anstoß gegeben, ein Teleskop mit einer Sammelfläche von annähernd einem Quadratkilometer (eine Million Quadratmeter) zu bauen. Rund drei Jahrzehnte später, nach Jahren der technischen Planung und der internationalen Wissenschaftsdiplomatie, erreicht das Projekt in diesem Jahr einen weiteren wichtigen Meilenstein. Am 5. Dezember beginnen die Bauarbeiten für die Teleskope des SKAO mit feierlichen Zeremonien in Südafrika und Australien. Bereits bis November 20212, dem Zeitpunkt der Gründung der SKA-Organisation,…

Die gestiegenen Ansprüche der Forschung im Bereich der Künstlichen Intelligenz, immer leistungsfähiger werdende Hardware und die steigende Verfügbarkeit von Daten und Algorithmen haben zu enormen Fortschritten im Rahmen der KI geführt. Um diesen Prozess für kritische Infrastrukturen, insbesondere in den Bereichen Energie und Medizin, weiter zu fokussieren und künftig als kompetenter Ansprechpartner zu fungieren, erforschen fünf Einrichtungen, wie ein KI-Servicezentrum aufgebaut werden kann. Das Verbundprojekt „KI-Servicezentrum für sensible und kritische Infrastrukturen“ unter Leitung der Universität Göttingen wird vom Bundesforschungsministerium für…

Künftig wären Weltraummissionen zumindest technisch in der Lage, DNA, Lipide und weitere Bestandteile von Bakterien auf Ozeanmonden in unserem Sonnensystem aufzuspüren ­- sofern es solche Bausteine des Lebens außerhalb der Erde geben sollte. Das hat ein internationales Team, geführt von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Forschungsgruppe Planetologie und Fernerkundung der Freien Universität Berlin, in Laborexperimenten nun nachgewiesen. Die Studie entstand im Rahmen des Forschungsprojektes „Habitat OASIS“, das vom Europäischen Forschungsrat mit einem ERC Consolidator Grant gefördert wird, und wurde am Freitag…

Rostocker Forschende kommen den Geheimnissen von roten, grünen und blauen Quarks-Teilchen auf die Schliche. Forschenden der Universität Rostock ist es gelungen, in einem unscheinbaren Stück Glas einen Schaltkreis für Licht entstehen zu lassen. Damit konnten sie grundlegende Eigenschaften aus der Welt der Elementarteilchen in einem System, das ausschließlich auf Licht basiert, nachbilden. Diese Entdeckung wird nun vom renommierten Fachjournal „Nature Physics“ veröffentlicht. Um zu erkunden, was die Welt im Innersten zusammenhält, fahren Physikerinnen und Physiker üblicherweise große Geschütze auf: Kilometerlange…

Physiker am Centre for Advanced Laser Applications der LMU haben zwei Methoden der Teilchenbeschleunigung für Elektronenstrahlen kombiniert und erreichen so eine höhere Teilchendichte. Wenn ein Teilchenbeschleuniger alleine nicht ausreicht, um zum gewünschten Ergebnis zu gelangen, warum nicht zwei Beschleuniger kombinieren? Ein internationales Team unter Leitung von Physikern am Centre for Advanced Laser Applications (CALA) der LMU hat genau diese Idee umgesetzt. Das Team kombinierte zwei plasma-basierte Beschleunigungsmethoden für Elektronen, und zwar einen Laser-getriebenen Wakefield-Beschleuniger (LWFA) mit einem Teilchenstrahl-getriebenem-Wakefield-Beschleuniger (PWFA). So…

Das vor zwei Jahren durchgeführte Einschlagsexperiment der japanischen Hayabusa2-Mission auf dem Asteroiden Ryugu hat einen unerwartet grossen Krater erzeugt. Einem Team unter der Leitung der Universität Bern und des Nationalen Forschungsschwerpunkts (NFS) PlanetS gelang es nun, anhand von Simulationen neue Erkenntnisse aus dem Experiment zur Entstehung und Entwicklung von Asteroiden zu gewinnen. Diese sind auch wichtig für die DART-Mission der NASA. Die Datierung der Oberflächen von Himmelskörpern erfolgt durch das Zählen der Grösse und Häufigkeit von Kratern. Diese Altersschätzungen können…

Forschende des QUEST-Instituts an der PTB finden auch bei verdoppelter Genauigkeit keinen Hinweis auf Symmetriebrüche – aktuell in Nature Communications. Die theoretische Beschreibung physikalischer Phänomene beruht auf einer grundlegenden Annahme: dass nämlich das Ergebnis eines Experiments nicht von seiner Ausrichtung in der Raumzeit abhängt. Einsteins Relativitätstheorie stützt sich in hohem Maße auf diese Annahme, und experimentelle Tests haben ihre Gültigkeit bisher bestätigt. Einige Theorien der Quantengravitation deuten jedoch darauf hin, dass diese Raumzeit-Symmetrie möglicherweise nicht vollständig gilt und eine kleine…

EU-Projekt ELIoT liefert LiFi-Lösungen für den Massenmarkt. Das Projekt ELIoT (Enhance Lighting for the Internet of Things), Teil der EU-Initiative Horizon 2020, ist erfolgreich abgeschlossen worden. Seit 2019 entwickelte das Konsortium, koordiniert vom Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut (HHI), LiFi-Lösungen für den Massenmarkt, die eine drahtlose Datenübertragung über Licht im Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) möglich machen. Zum Projektabschluss wurde die neue LiFi-Infrastruktur in realen Anwendungsszenarien demonstriert und eine Roadmap für LiFi im zukünftigen IoT präsentiert. Je mehr wir unsere Umwelt…

Wie Kornkäfer im Schüttgut unschädlich gemacht werden und Pilzsporen im Silo verschwinden. Forschende aus Neubrandenburg machen wertvolle Ernten länger haltbar. Im Rahmen des Bündnisses ‚PHYSICS FOR FOOD – EINE REGION DENKT UM!‘ werden Kornkäfer und Schimmelpilze auf Getreide bekämpft: Mithilfe von Plasma werden Kornkäfer im Erntegut direkt auf einem extra konstruierten Förderband behandelt und unschädlich gemacht. Pilzsporen werden bei der Lagerhaltung von Getreide im Silo mittels plasmabehandelter Luft eliminiert Beide Verfahren sichern Ernteerträge und sind eine Alternative zu einer chemischen…

Unkonventionelles Computing kombiniert Brownsches Computing mit Reservoir Computing / Erster Prototyp entwickelt. Ein Großteil der heutzutage genutzten Energie wird in Form elektrischen Stroms für die Verarbeitung und Speicherung von Daten und die entsprechenden Endgeräte verbraucht, wobei dieser Anteil zukünftig laut Prognosen noch weiter steigen wird. Neuartige Konzepte, wie neuromorphes Computing, nutzen energiesparende Ansätze, um dieses Problem zu lösen. In einem Gemeinschaftsprojekt von experimentellen und theoretischen Physikern der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) wurde ein solcher Ansatz jetzt im Rahmen eines ERC…

Sie wurden nach dem Sternbild Zwillinge benannt: Die Geminiden sorgen Mitte Dezember für einen schönes Sternschnuppenschauspiel. Mit bis zu 150 Meteoren pro Stunde gelten die Geminiden als reichster Strom des Jahres. Der Höhepunkt der Aktivität wird am 14. Dezember um 14 Uhr erreicht, daher sind die Nächte vom 13. auf den 14. und vom 14. auf den 15. Dezember am besten zur Sternschnuppenjagd geeignet. Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde (VdS) und des Hauses der Astronomie in Heidelberg. Das Maximum…