Ein internationales Team von Wissenschaftler*innen hat einen unerwarteten Bereich schwerer, neutronenarmer Isotope in der Nuklidkarte identifiziert, in dem die Kernspaltung überwiegend durch einen asymmetrischen Modus bestimmt wird. Das Experiment wurde am GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt im Rahmen des FAIR-Phase-0-Programms durch die Forschungskollaboration R3B-SOFIA durchgeführt. Die Ergebnisse sind im Fachmagazin Nature veröffentlicht. Das Forschungsteam untersuchte die Spaltungseigenschaften von 100 verschiedenen neutronenarmen exotischen Isotopen, die von Iridium (Ordnungszahl Z = 77) bis Thorium (Z = 90) reichen. Diese Isotope mit…
Erzeugung und Vermessung des extrem neutronenreichen Wasserstoffisotops ⁶H gelingt erstmals an einem Elektronenstreuexperiment / Ergebnis weist auf unerwartet starke Wechselwirkung zwischen Neutronen innerhalb des Kerns hin Der A1-Kollaboration am Institut für Kernphysik der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) ist es zusammen mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus China und Japan erstmals gelungen, in einem Elektronenstreuexperiment eines der neutronenreichsten Wasserstoffisotope, Wasserstoff-6, zu erzeugen. Das Experiment an der Spektrometeranlage am Teilchenbeschleuniger Mainzer Mikrotron (MAMI) präsentiert eine neue Methode zur Untersuchung leichter neutronenreicher Kerne…
Da kommt die Technik an ihre Grenzen: Mit dem Ausbau des Large Hydron Collider am CERN in den kommenden Jahren steigen die Datenraten – zu viel für den aktuellen Neutrino-Detektor des FASER Experiments. Er muss durch einen neuartigen, leistungsfähigeren Detektor ersetzt werden. Mithilfe einer Reinhart Kosellek-Förderung der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) in Höhe von 1 Million Euro wird sich Physiker Prof. Dr. Matthias Schott von der Universität Bonn dieser Aufgabe stellen. Sie sind extrem leicht, elektrisch neutral und entstehen fast überall…
Neue Studien aus Tübingen und Stuttgart zeigen: Muskelaktivität und Anpassungen lassen sich ohne Hautkontakt erfassen Ein Forschungsteam um PD Dr. Justus Marquetand vom Hertie-Institut für klinische Hirnforschung der Universität Tübingen und der Universität Stuttgart hat zwei Verfahren entwickelt, mit denen sich Muskelaktivität und Trainingsanpassungen vollständig kontaktlos messen lassen. Die in den Fachzeitschriften Journal of Electromyography and Kinesiology und Journal of Neural Engineering publizierten Studien zeigen: Magnetfelder, die bei Muskelbewegung entstehen, lassen sich mit hochsensiblen Quantensensoren erfassen – ganz ohne Elektroden…
Mit einem technischen Trick wurde im Labor eine Lichtgeschwindigkeit von nur 2 m/s simuliert. Dadurch konnte man erstmals den relativistischen Terrell-Penrose-Effekt abbilden. Wenn sich ein Objekt extrem schnell bewegt, – in der Größenordnung der Lichtgeschwindigkeit – dann gelten gewisse Grundannahmen nicht mehr, die wir für selbstverständlich halten – das ist die zentrale Konsequenz von Albert Einsteins spezieller Relativitätstheorie. Das Objekt hat dann eine andere Länge als im Ruhezustand, die Zeit vergeht für das Objekt anders als im Labor. All das…
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…
Physiker*innen der TU Dortmund haben einen Zeitkristall periodisch angetrieben und dabei eine bemerkenswerte Vielfalt nichtlinear dynamischer Phänomene entdeckt. Diese reichen von perfekter Synchronisation bis hin zu chaotischem Verhalten innerhalb einer einzigen Halbleiterstruktur. Die neuartigen Erkenntnisse hat das Team nun in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht. Für die aktuelle Arbeit nutzte das Team um Dr. Alex Greilich von der Fakultät Physik einen ultrarobusten Zeitkristall, den die Arbeitsgruppe bereits im vergangenen Jahr in der Fachzeitschrift Nature Physics vorgestellt hatte. Der Kristall…
Forschende der Universität Würzburg haben ein Headset entwickelt, mit dem Astronautinnen und Astronauten verschiedener Einsätze trainieren können. Nun wurde es im Europäischen Astronautenzentrum in Köln getestet. Sei es für Reparaturen, den Austausch von Sensoren oder die Montage neuer Ausrüstung: Außenbordeinsätze an Weltraumstationen verlangen ein umfassendes Training der Besatzung. Geübt wird, um die Schwerelosigkeit des Weltalls zu simulieren, häufig in riesigen Wassertanks. Darin eingelassen sind Nachbauten von Shuttles und Raumstationen in Originalgröße. Das Problem: Solche Tanks sind äußerst kostspielig und existieren…
Ein internationales Forscherteam hat mithilfe von Multi-Wellenlängen-Beobachtungen aktiver galaktischer Kerne untersucht, wie Schwarze Löcher relativistische Jets starten. Sechzehn Objekte wurden mit dem EHT während der ersten Messkampagne im Jahr 2017 beobachtet. Die extreme Auflösung des Teleskops ermöglichte es, die Jets näher als je zuvor an den zentralen supermassereichn Schwarzen Löchern dieser Galaxien zu untersuchen. Das Team untersuchte die Beschleunigung und Magnetisierung der Jets durch den Vergleich von Ergebnissen, die bei verschiedenen Frequenzen und Winkelauflösungen gewonnen wurden. Die Arbeit wurde von…
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