1/2026 • Seite 59 • DPG-MitgliederPhysik-Preise 2026
Laudationes auf die Preisträgerinnen und Preisträger der Deutschen Physikalischen Gesellschaft
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• 12/2022 • Seite 55 • DPG-Mitglieder
Science Busters: Wissenschaft ist das, was auch dann gilt, wenn man nicht dran glaubt
• 11/2021 • Seite 22 • DPG-MitgliederWiege der Beschleunigertechnik
Technik- und Physikgeschichte in der Wissenschaftsstadt Aachen
• 6/2019 • Seite 28Patente Pfade zur modernen Physik
Albert Einstein (1879 − 1955) verbrachte seine prägenden Jahre in Bern.
• 3/2018 • Seite 69
M. Puntigam, F. Freistetter, H. Jungwirth: Warum landen Asteroiden immer in Kratern?
• 2/2018 • Seite 18Präzise simulierte Magnete
Aktuelle Experimente mit Rydberg-Atomen und -Ionen machen synthetische Quantenmagnete in einem Bereich zugänglich, der numerisch nicht mehr zu simulieren ist.
• 2/2018 • Seite 23Transport ohne Ladung
Experimente mit kalten Gasen zeigen wichtige Phänomene der Festkörperphysik und unerwartete Effekte.
Transport von Materie, Ladung und Energie ist einerseits Schlüssel zum Verständnis von fast allen zentralen Vorgängen in der Natur und andererseits Grundlage für viele Technologien. Daher überrascht es nicht, dass Materialien in der Physik oft nach ihren Transporteigenschaften eingeteilt sind, beispielsweise in Leiter, Halbleiter und Isolatoren. Erst seit kurzem ist es möglich, Transportmessungen mit genau kontrollierbaren Quantensimulatoren durchzuführen. Dabei traten überraschende Vielteilcheneffekte auf.
Transportmessungen haben immer wieder zur Entdeckung unerwarteter Materieeigenschaften beigetragen, z. B. der Supraleitung oder des (fraktionierten) Quanten-Hall-Effekts, und dabei Einblicke in die Quantenphysik von Vielteilchensystemen geliefert. Bei diesen Experimenten entsteht das Signal – im einfachsten Fall der Nettostrom zwischen zwei Teilchenreservoiren – durch leicht unterschiedliche Besetzung der Energiezustände in den Reservoiren. Zudem werden bei fermionischen Systemen genau diejenigen Zustände, die zum Transport beitragen, am stärksten durch Wechselwirkungen beeinflusst.
Schon seit geraumer Zeit dienen kalte Atome dazu, idealisierte Modelle der Festkörperphysik experimentell zu realisieren und deren Eigenschaften auf den Grund zu gehen. Dazu werden sie in einer Atomfalle gefangen und in das quantenentartete Regime gekühlt. Die Rolle der Elektronen übernehmen solche Atomisotope, die der fermionischen Quantenstatistik folgen. Die kurzreichweitige Stoßwechselwirkung zwischen den Atomen spielt die Rolle der Coulomb-Wechselwirkung, die in vielen Modellen ebenfalls nur kurzreichweitig eingeht, um Abschirmeffekten Rechnung zu tragen. Mittlerweile lassen sich mit kalten Atomen viele Materiezustände erzeugen und mit Einzelatom-Auflösung untersuchen [1]...
• 12/2012 • Seite 57
Werner Gruber, Heinz Oberhummer, Martin Puntigam: Gedankenlesen durch Schneckenstreicheln
• 12/2011 • Seite 35Unsichtbare Spuren im Blut
Mithilfe der Infrarot- und Raman-Spektroskopie lassen sich Marker für verschiedene Krankheiten im Blut bestimmen.
Chemische Methoden erlauben es, die Inhaltsstoffe des Blutes sehr genau zu bestimmen, und bilden daher eine unverzichtbare Säule der medizinischen Diagnostik. Da diese Methoden zum Teil recht aufwändig sind, versuchen Wissenschaftler nun, diagnoserelevante Informationen direkt aus dem Infrarot- oder Raman-Spektrum des Blutes abzuleiten. Erste Erfolge dieser reagensfreien Diagnostik bedürfen zwar noch der weiteren Überprüfung und Entwicklung, sie sind jedoch auf dem Weg zur Anwendung einen großen Schritt vorangekommen.
Blut ist ein ganz besonderer Saft – dies stand auch schon lange vor Goethes Faust außer Zweifel. Medizinisch gesehen besteht Blut aus zellulären Bestandteilen (Erythrozyten, Thrombozyten, Leukozyten) und einer Flüssigkeit, dem Plasma. Lässt man Blut stehen und zentrifugiert es anschließend, trennt es sich in einen Blutkuchen (Zellen, Fibrinogen, etc.) und eine gelblich-klare Flüssigkeit, das Serum. Wasser ist wiederum Hauptbestandteil des Serums, gefolgt von Eiweiß (Proteinen), Fett (Lipiden) und niedermolekularen Stoffen mit geringerer Konzentration. Zu letzteren gehört mit einer Konzentration von typischerweise 100 mg/dl die Glucose, der Blutzucker.
Die Konzentration der Blutbestandteile spielt häufig eine entscheidende Rolle für die Diagnostik. Beispielsweise diagnostiziert ein Arzt beim Auftreten einer Glucosekonzentration von mehr als 126 mg/dl (nach mindestens achtstündigem Fasten) Diabetes mellitus. Erhöhte Werte von Amylase und Lipase deuten auf eine entzündete Bauchspeicheldrüse hin, zu hohe Konzentrationen von Harnsäure im Blut geben einen Hinweis auf eine Nierenstörung ebenso wie erhöhte Werte für Kreatinin. Gerinnungsparameter, Hormonstatus oder Tumormarker sind ebenfalls von hoher medizinischer Relevanz. Diese Liste lässt sich lange fortsetzen. ...