Weltraumschrott in unterschiedlichsten Größen befindet sich auf Bahnen in bis zu 2000 Kilometer Höhe. (Bild: DLR, vgl. S. 31)
Physik Journal 1 / 2018
Grußwort
Inhaltsverzeichnis
Aktuell
High-Tech
Im Brennpunkt
• 1/2018 • Seite 18Auf die Quellen kommt es an
Beobachtungen deuten darauf hin, dass der Ursprung kosmischer Strahlung bei höchsten Energien außerhalb unserer Galaxis liegt.
• 1/2018 • Seite 20Gefilterter Transport
In Nanostrukturen kann das Wiedemann-Franz-Gesetz verletzt sein, wie Experimente an einer kleinen metallischen Insel gezeigt haben.
Bildung - Beruf
• 1/2018 • Seite 25Früh auf eigenen Beinen stehen
Die Leitung einer Nachwuchsgruppe verspricht frühe wissenschaftliche Selbstständigkeit – und gute Aussichten im Wettbewerb um eine Professur.
Vor nicht allzu langer Zeit lief eine wissenschaftliche Karriere noch in festen Bahnen ab. Nach der Promotion folgten die Wanderjahre – mehrere Stationen als Postdoc an verschiedenen Instituten, möglichst noch im Ausland. Auch Lehrerfahrung galt es zu sammeln, um mit der Habilitation die Berufbarkeit auf eine Professur zu beweisen. Doch seit 2002 gibt es in Deutschland die Möglichkeit, sich als Juniorprofessor zu qualifizieren und schon früh nach der Promotion die zusätzlichen Aufgaben in Lehre und universitärer Selbstverwaltung kennenzulernen. Wer dagegen vor allem möglichst schnell eigenständig forschen möchte, sollte sich um die Leitung einer Nachwuchsgruppe bewerben. Dazu bieten beispielsweise die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) und die meisten Forschungsorganisationen Programme an (Tabelle).
Obwohl in vielen solcher Ausschreibungen der Ruf auf eine Professur als Ziel der Förderung genannt wird, sind sie in der Regel nicht mit einer Tenure-Track-Option versehen. Selbst bei positiver Evaluation kann es also passieren, dass man nach Ablauf der Förderung ohne Anstellung bleibt. Denn der Wettbewerb um die Professuren ist hart: Während 2009 das Verhältnis der frei werdenden Stellen zur Anzahl potenzieller Bewerberinnen und Bewerber noch bei 1:4 lag, kamen 2015 auf eine Stelle bereits sieben Bewerber.1) Das Karriereziel „Professur“ können demnach viele nicht erreichen.
Das gilt auch in der Physik, obwohl hier die Verhältnisse besser aussehen. Laut einer DPG-Studie standen 2010 etwa 80 Anwärtern auf eine Erstberufung ungefähr 70 Rufe gegenüber – dabei handelt es sich aber nicht nur um Erstberufene.2) Aufgrund der Altersverteilung der angestellten Professoren erwarteten die Autoren der Studie für die darauffolgenden Jahre aber nicht mehr als etwa 40 Berufungen pro Jahr. Und das bei einer vermutlich wachsenden Zahl qualifizierter Bewerberinnen und Bewerber, die mehr und mehr die Leitung einer Nachwuchsgruppe oder die Juniorprofessur einer Habilitation vorziehen...
Überblick
• 1/2018 • Seite 31Kosmische Müllhalde
Neue laseroptische Ortungsverfahren erlauben es, die Bahnen von Schrottobjekten im Weltraum präzise zu vermessen.
Mehr als 20 000 Objekte im Weltall werden regelmäßig überwacht, da sie aktive Satelliten gefährden. Für die Katalogisierung dieses Weltraumschrotts gibt es neue laseroptische Methoden, mit denen sich diese Objekte entlang ihrer Bahnen genau verfolgen lassen. In einem weiteren Schritt gilt es, sie gezielt zu entfernen.
Am 4. Oktober 1957 wurde mit Sputnik1 der erste Satellit in eine Erdumlaufbahn geschossen. Dieses Ereignis gilt als Beginn des Raumfahrtzeitalters. Sputnik 1 war nur drei Monate im Orbit, bevor er wieder in die Erdatmosphäre eintrat und verglühte. Aus diesen Anfangszeiten der Raumfahrt befinden sich nur noch wenige, inaktive Satelliten im Orbit. Die meisten gehören zur Vanguard-Reihe der USA. Hiervon ist Vanguard 1 das älteste Objekt in der Erdumlaufbahn, dessen Wiedereintritt in die Atmosphäre Ende des 22. Jahrhunderts erwartet wird.
In den Anfangszeiten der Raumfahrt war es nicht nötig, sich Gedanken über mögliche Gefährdungen aktiver Satelliten und Astronauten durch Weltraumschrott zu machen. Erst bei der Planung von Langzeitmissionen mit großen Stationen wie Skylab, einer US-amerikanischen Raumstation aus den 1970er-Jahren, spielte das Thema eine Rolle...
• 1/2018 • Seite 37Berührungsloses Fühlen
Licht ermöglicht eine nichtinvasive in vivo-Elastographie von Zellverbänden.
Licht erlaubt es, die mechanischen Eigenschaften von Zellen und Geweben berührungslos und mit hoher Auflösung zu messen. Fortschritte in der Optik und Photonik haben zu einer neuartigen Bildgebung der elastischen Eigenschaften von Zellverbänden geführt. Diese Elastographie nutzt die Brillouin-Streuung, die auf einer Wechselwirkung von akustischen Phononen und Photonen basiert. Der Paradigmenwechsel von taktilen zu optischen Methoden führt zu vielen Alleinstellungsmerkmalen und ist für die Erforschung von Krankheiten von großer Bedeutung.
Die mechanischen Eigenschaften von biologischen Geweben sind eng mit ihren funktionalen Fähigkeiten verwandt und spielen in vielen Bereichen der Biologie und Medizin eine bedeutende Rolle. Hippokrates von Kos (* um 460 v. Chr.; † um 370 v. Chr.), der als Begründer der Medizin als Wissenschaft gilt, nutzte bereits diesen Zusammenhang. Beim Abtasten von Gewebe werden die mechanischen Eigenschaften erfühlt, woraus sich Erkenntnisse für viele Krankheiten folgern lassen. Heute wissen wir, dass verschiedene Krankheiten mit der Viskoelastizität von Gewebe korreliert sind. Koronare Arterien, die durch Arteriosklerose eine verringerte Elastizität aufweisen, können zu Herz-Kreislaufproblemen führen. Mechanisch geschwächte Knochen stellen bei einer Osteoporose ein ernsthaftes orthopädisches Problem dar. Die altersbedingte Versteifung der kristallinen Linse ist die primäre Ursache der Presbyopie (Alterssichtigkeit) und auch am Ausbruch von Katarakten beteiligt – die häufigste Ursache für Blindheit in unserer Welt. In der Onkologie ermöglichen es die elastischen Eigenschaften, zwischen gesundem Gewebe und bösartiger Gewebeneubildung (maligne Neoplasie) zu unterscheiden. Bei der Vorsorgeuntersuchung zu Brustkrebs wird abgetastet, um gehärtete Knoten zu erfühlen. Zudem beeinflusst die Steifigkeit der extrazellulären Matrix die Motilität von Zellen. Aus diesen Gründen ist es wichtig, die viskoelastischen Eigenschaften von Gewebe und Zellen zu erfassen. Doch welche physikalischen Methoden stehen dafür zur Verfügung? (...)
Physik im Alltag
Menschen
Bücher/Software
DPG
1/2018 • Seite 55Physik-Preise 2018
Laudationes auf die Preisträgerinnen und Preisträger der Deutschen Physikalischen Gesellschaft
1/2018 • Seite 70
Vorläufige Tagesordnung der Sitzung des Vorstandsrats der Deutschen Physikalischen Gesellschaft e. V.
Tagungen
• 1/2018 • Seite 72
Ab initio Electronic Structure Theory for Solids in the 21st Century
652. WE-Heraeus-Seminar
• 1/2018 • Seite 73
Foundations and New Methods in Theoretical Physics
WE-Heraeus-Sommerschule und 23. Doktorandenschule „Saalburg“
