Im Jahr 1895 entdeckte Wilhelm Conrad Röntgen die X-Strahlen, die ihm 1901 den erstmals vergebenen Physik-Nobelpreis bescherten. (Bild: NearEMPTiness, Wikimedia, CC BY-SA 4.0, bit.ly/2UbtfTk / bearbeitet, vgl. S. 26)
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Physik Journal 7 / 2020
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Meinung
Aktuell
• 7/2020 • Seite 6 • DPG-Mitglieder
Ein Paket für die Zukunft
Die Regierung hat sich auf ein milliardenschweres Konjunkturpaket geeinigt, das Arbeitsplätze sichern und die Wirtschaft wieder zum Laufen bringen soll.
• 7/2020 • Seite 7 • DPG-Mitglieder
Wasserstoff als Hoffnungsträger
Das Bundeskabinett hat eine nationale Wasserstoffstrategie beschlossen.
• 7/2020 • Seite 8 • DPG-Mitglieder
Verteilte Begutachtung
Das European Southern Observatory hat ein neues Verfahren getestet, um Beobachtungszeiten zuzuweisen.
• 7/2020 • Seite 8 • DPG-Mitglieder
Strategische Strukturen
Das europäische Strategieforum äußert sich zur Entwicklung der europäischen Forschungsinfrastrukturen.
• 7/2020 • Seite 10 • DPG-Mitglieder
Nur der blaue Himmel über uns
Wissenschaftler untersuchen die Auswirkungen des Corona-Lockdowns auf die Atmosphäre.
• 7/2020 • Seite 11 • DPG-Mitglieder
Modernisierter Forschungsrat
Der wissenschaftliche Beirat des ERC hat die Fachausschüsse neu strukturiert.
• 7/2020 • Seite 12 • DPG-Mitglieder
Gemeinsam und für uns alle
Die Universitätsvereinigungen German U15 und Russell Group rufen dazu auf, Wissenschaft und Forschung stärker als bisher länderübergreifend zu betrachten.
• 7/2020 • Seite 13 • DPG-Mitglieder
Nächste Runde der Haushaltsdebatte
Die Kommissionspräsidentin Ursula von der Leyen will mit zusätzlichen Mitteln die angewandte Forschung und Innovationen fördern.
• 7/2020 • Seite 14 • DPG-Mitglieder
Amerikaner heben kommerziell ab
Erstmals sind NASA-Astronauten in einem kommerziell gebauten und betriebenen Raumschiff zur Internationalen Raumstation gestartet.
• 7/2020 • Seite 15 • DPG-Mitglieder
Weltweite Führungsrolle im Visier
Bei Forschung und Innovation empfiehlt ein Bericht der Europäischen Kommission deutlich höhere Investitionen, um mit den USA und China dauerhaft mitzuhalten.
Leserbriefe
• 7/2020 • Seite 17 • DPG-Mitglieder
Virusverbreitung beim Sprechen?
Zu: D. Lohse, Physik Journal, Mai 2020, S. 18
High-Tech
Brennpunkt
• 7/2020 • Seite 20 • DPG-MitgliederDispersion von Bethe-Strings
Kürzlich ist es erstmals gelungen, die Dispersionsrelation von String-Zuständen in einem eindimensionalen Magneten zu bestimmen.
Streifzug
Überblick
• 7/2020 • Seite 28 • DPG-MitgliederSicherheit durch Verifikation
Wie ließe sich nukleare Abrüstung in Nordkorea überprüfen?
Trotz jahrzehntelanger Bemühungen gibt es bis heute nur bedingt Fortschritte bei der nuklearen Abrüstung, welche derzeit in akuter Gefahr sind. Dennoch verzichten alle Staaten auf Kernwaffentests – bis auf Nordkorea, wo bis 2017 Tests stattfanden. Während bedeutende Abrüstungsmaßnahmen auf nordkoreanischer Seite ohne belastbare Sicherheitsgarantien für das Regime unwahrscheinlich sind, beharren die USA und weitere Länder auf überprüfbaren Fortschritten in der Denuklearisierung. Das Dilemma besteht im Misstrauen beider Staaten zueinander. Naturwissenschaftlich-technische Verifikationsverfahren können Vertrauen schaffen und müssen bereitstehen, falls zukünftig eine Abrüstungsinitiative möglich erscheint.
Es ist 100 Sekunden vor Zwölf! Die im Jahr 1947 eingeführte „Doomsday Clock“ des amerikanischen Magazins „Bulletin of the Atomic Scientists“ steht seit Januar näher vor Mitternacht als je zuvor – unter anderem aufgrund des nuklearen Programms Nordkoreas. Nachdem dieses Land 2003 aus dem Atomwaffensperrvertrag (Infokasten) ausgestiegen ist, hat es zügig Atomwaffen entwickelt und mehrfach unterirdisch getestet.
Bis heute scheiterten alle internationalen Initiativen, Nordkorea zur Aufgabe seines Atomprogramms zu bringen. In den letzten Jahren unternahm die US-Administration unter Präsident Trump einen neuen Anlauf. Doch den Gipfeltreffen 2018 und 2019 folgten keine konkreten Schritte. Nordkorea fordert zunächst Sicherheitsgarantien, etwa in Form eines bilateralen Friedensvertrags, der formal den Koreakrieg (1950 bis 1953) beendet. Die USA beharren auf überprüfbaren Fortschritten in der Denuklearisierung. Das gegenseitige Misstrauen ist tief verwurzelt.
Ein Ausweg aus der Sackgasse, der auch im Kalten Krieg in der Rüstungskontrolle zwischen den USA und der Sowjetunion erfolgreich war, könnten verifizierbare technische Schritte sein, welche die Abrüstung überprüfen und gleichzeitig Vertrauen schaffen können. (...)
• 7/2020 • Seite 36 • DPG-MitgliederPhase wechsel dich
Die Integration von Phasenwechselmaterialien in photonische Bauelemente ermöglicht neue Rechnerarchitekturen für Anwendungen in der Künstlichen Intelligenz.
Herkömmliche Computerarchitekturen stoßen immer häufiger an ihre Grenzen, wenn sie wachsende Datenfluten verarbeiten sollen. Um mit der rasanten Entwicklung des Informationszeitalters Schritt zu halten, bedarf es neuer Technologien, wie der integrierten Photonik mit Phasenwechselmaterialien. Diese optische Plattform ermöglicht Architekturen, die Daten parallel und nahezu in Lichtgeschwindigkeit effizient verarbeiten.
Die Digitalisierung geht mit der Analyse exponentiell zunehmender Datenmengen einher. Beispiele sind kognitive Aufgaben wie die Sprach- und Mustererkennung, aber auch die Bildverarbeitung von Videodaten für autonomes Fahren oder das Angebot von Livestreaming-Diensten. Die Miniaturisierung elektrischer Schaltkreise kann dem Bedarf an immer schnelleren und effizienteren Methoden der Datenverarbeitung nicht mehr folgen. Auch der steigende Energiebedarf herkömmlicher Rechnerarchitekturen sorgt insbesondere bei Künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen für Probleme. Die heutigen Von-Neumann-Architekturen sind dem menschlichen Gehirn in präziser Arithmetik deutlich überlegen, lösen kognitive Aufgaben aber wesentlich schlechter. Daher liegt es nahe, mit der Natur als Vorbild die Funktion unseres Gehirns mit spezifischer Hardware nachzubilden.
Analog zu den integrierten Schaltkreisen der Elektronik bietet die integrierte Photonik eine robuste und skalierbare Plattform, um komplexe optische Schaltkreise zu entwerfen und zu konstruieren. Die Bestandteile optischer Aufbauten – beispielsweise Filter, Modulatoren und Detektoren – lassen sich mithilfe herkömmlicher Lithographieverfahren in Miniaturform auf Halbleiterchips herstellen. Optische Wellenleiter führen das Licht und bieten eine stabile und reproduzierbare Umgebung für seine gezielte Manipulation. So ist es möglich, Information in der Phase oder der Amplitude des Lichts zu speichern und auszulesen.
Die Telekommunikation nutzt die integrierte Photonik schon seit langem bei der Konversion elektrischer Signale, um Daten in schnellen Glasfasernetzen mittels integrierter Laser und Modulatoren zu übertragen. (...)
Bildung und Beruf
• 7/2020 • Seite 42 • DPG-Mitglieder„Ich liebe den Reiz des Neuen.“
Die promovierte Physikerin Anne Kramer arbeitet als Projektmanagerin und Trainerin.
Nach ihrer Promotion in Grenoble begann Anne Kramer (53) zunächst als Softwareentwicklerin für Chipkarten-Testwerkzeuge bei Schlumberger Systems im Großraum Paris. Bereits zwei Jahre später wechselte sie dort ins Projektmanagement. Seit 2001 arbeitet sie als Senior Consultant und Projektleiterin bei der Firma sepp.med in der Nähe von Erlangen. In ihrer Freizeit hat sie mehrere Bücher verfasst.
Womit haben Sie sich im Physikstudium befasst?
In der Diplomarbeit habe ich die Transporteigenschaften keramischer Hochtemperatur-Supraleiter simuliert und zum ersten Mal selbst programmiert. Für die Promotion bin ich nach Grenoble gewechselt und habe mich mit theoretischer Optik befasst.
Wie ging es danach weiter?
Mir war es wichtig, in Frankreich zu bleiben. Auf einer Jobmesse habe ich einen Recruiter kennengelernt, der ausländische Hochschulabgänger mit Informatikkenntnissen suchte. So habe ich bei Schlumberger angefangen.
Was waren Ihre Aufgaben?
Die Firma ist eher für ihre Ölfeld-Services bekannt, hat damals aber auch Chipkarten für Telefone und Bankkarten entwickelt. In dem Bereich fing ich als Tool-Entwicklerin an. Als der Projektleiter eine rechte Hand suchte, habe ich eine Teilprojektleitung übernommen. Zwei Jahre später bin selbst Projektleiterin geworden. Damals ging es um Kreditkartenlesegeräte.
Wofür waren Sie zuständig?
Dafür, dass die Hardware hergestellt und die Applikation geschrieben wird. Ich habe diese Aufgabe für Länder wie Südafrika, Luxemburg, Türkei und den deutschsprachigen Raum koordiniert. Das waren spannende, internationale Erfahrungen, aber 2000 gab es eine Zäsur für mich. (...)
Physik im Alltag
Menschen
Rezensionen
• 7/2020 • Seite 57 • DPG-Mitglieder
Esther Gonstalla: Das Klimabuch – Alles, was man wissen muss, in 50 Grafiken
DPG
• 7/2020 • Seite 60 • DPG-Mitglieder
Digitales Meet Your Prof
Am 29. April veranstaltete die jDPG-Regionalgruppe Dortmund das erste digitale „Meet-Your-Prof“.
Tagungen
• 7/2020 • Seite 61 • DPG-Mitglieder
