Martin Schleske verlässt sich beim Bau seiner Instrumente nicht allein auf sein Gehör und seine Erfahrung, sondern optimiert den Klang auch mithilfe physikalischer Experimente. (Bild: Janina Laszlo, vgl. S. 24)
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Physik Journal 1 / 2021
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Grußwort
Aktuell
• 1/2021 • Seite 6 • DPG-Mitglieder
Schlüsselübergabe im Zeitplan
Der Long Shutdown 2 am CERN geht planmäßig weiter – nach einer Anpassung aufgrund der Corona-Pandemie.
• 1/2021 • Seite 7 • DPG-Mitglieder
Mühsam ernährt sich das Eichhörnchen
Die Gemeinsame Wissenschaftskonferenz von Bund und Ländern hat einen neuen Berichtzur Chancengleichheit in Wissenschaft und Forschung veröffentlicht.
• 1/2021 • Seite 8 • DPG-Mitglieder
Ein Teleskop für das Dreiländereck
Der Landtag Nordrhein-Westfalens unterstützt das Einstein-Teleskop, einen Gravitationswellendetektor der dritten Generation.
• 1/2021 • Seite 10 • DPG-Mitglieder
Stärkung der Künstlichen Intelligenz
Die Gemeinsame Wissenschaftskonferenz hat zwei neue Bund-Länder-Programme beschlossen, um die Forschung zu Künstlicher Intelligenz zu fördern.
• 1/2021 • Seite 10 • DPG-Mitglieder
Ein Juwel des Supercomputing
Auf der aktuellen Top500-Liste der schnellsten Supercomputer der Welt belegen Rechner des deutschen Gauss Centre for Supercomputing vordere Plätze.
• 1/2021 • Seite 12 • DPG-Mitglieder
Drohende und bedrohte Wissenschaft
Die Vereinigung Deutscher Wissenschaftler (VDW) und die Deutsche Pugwash-Gruppewarnen vor einer Eskalation im Mittleren Osten.
• 1/2021 • Seite 13 • DPG-Mitglieder
Transatlantikquanten
Großbritannien und Kanada fördern gemeinsam Projekte in der Quantentechnologie.
• 1/2021 • Seite 13 • DPG-Mitglieder
Chinas Stück vom Mond
Mit der Chang’e 5-Mission bringt China Mondgestein zur Erde.
• 1/2021 • Seite 14 • DPG-Mitglieder
Präzise Daten für die Navigation
In Südafrika haben astrometrische Beobachtungen seit 200 Jahren Tradition.
• 1/2021 • Seite 15 • DPG-Mitglieder
Doch ein Ende ohne Schrecken
Der EU-Haushalt ab 2021 steht fest: Forschung und Wissenschaft erhalten mehr Geld als im Sommer erwartet.
• 1/2021 • Seite 15 • DPG-Mitglieder
Spanischer Wiederaufbau
Die Regierung erhöht den Forschungsetat massiv.
High Tech
Brennpunkt
• 1/2021 • Seite 20 • DPG-MitgliederÜberschuss im Untergrund
Die XENON1T-Kollaboration hat ein überraschendes Signal gefunden, für das verschiedene theoretische Erklärungen jenseits bekannter Physik vorgeschlagen wurden.
Bildung und Beruf
• 1/2021 • Seite 24 • DPG-Mitglieder„Bei mir arbeiten Kopf, Herz und Hände im Einklang.“
Der Geigenbaumeister Martin Schleske ist ausgebildeter Physiker und unterzieht seine Instrumente physikalischen Messungen.
Nach der zehnten Klasse verließ Martin Schleske (55) die Schule und begann in Mittenwald eine Ausbildung zum Geigenbauer. Die anschließende Arbeit in einem schalltechnischen Labor veranlasste ihn, das Abitur nachzuholen, um Physik zu studieren. Seine Diplomarbeit schrieb er über die Eigenschwingungen im Werdegang einer Geige. Als Geigenbaumeister analysiert er seine Instrumente mit physikalischen Methoden.
Was hat Sie veranlasst, die Schule abzubrechen?
Zu der Zeit fand ich es langweilig, nur etwas Intellektuelles zu machen. Daher habe ich mich um eine Ausbildung zum Geigenbauer in Mittenwald beworben, als einer von 1200!
Aber dann hat Ihnen das doch nicht gereicht?
In der Ausbildung habe ich gemerkt, dass ich sehr viele Fragen habe, die ich nicht beantworten konnte. Aber ich hatte das Glück, dass der begnadete Akustiker Helmut Müller alle Tage nach Mittenwald kam, um uns etwas über Akustik beizubringen. Den habe ich mit meinen Fragen nach gutem Klang bombardiert. (...)
Überblick
• 1/2021 • Seite 26 • DPG-MitgliederPhotonen im Spiegel der Zeit
Die PT-Symmetrie könnte eine wichtige Rolle in der Quanteninformationstheorie spielen.
Die Quantenmechanik ermöglicht faszinierende wie auch ungewöhnliche Phänomene. Kürzlich zeigten mathematische Überlegungen, dass es noch ein völlig neues Regime dieser Theorie jenseits dessen gibt, was bisher in den Laboratorien gemessen wurde. Diese neue Quantenmechanik würde nicht nur zu einem neuen Verständnis vieler physikalischer Prozesse führen, sondern wäre auch die Basis für revolutionäre Anwendungen.
Der Begriff Quant – vom lateinischen Wort „quantum“ (zu Deutsch: „wie viel“ oder „wie groß“) – wurde vermutlich durch Robert J. Mayer geprägt. Er nutzte ihn, um den ersten Hauptsatz der Thermodynamik zu beschreiben. Die Idee eines Energiequants – ohne es so zu nennen – stammt aus der bahnbrechenden Arbeit von Max Planck von 1900, in der er seine berühmte Formel zur Berechnung des elektromagnetischen Spektrums eines schwarzen Strahlers angibt [1]. Der zentrale Gedanke dieser Arbeit war der Ausdruck ε = h∙f, in dem die Frequenz f eines abstrakten Pendels proportional zu einem Energieelement ε (jenem Energiequant) ist. Die Naturkonstante h (die ihre Bezeichnung der schlichten Abkürzung für Hilfsvariable verdankt) ist heute als Plancksches Wirkungsquantum bekannt. Die Existenz dieser Konstanten besagt, dass sich Energie nicht kontinuierlich verändern kann, sondern mindestens in Sprüngen der Größe ε. Solche Quantensprünge beschreiben also die kleinstmögliche Änderung der Energie, insbesondere der von Atomen. Daher ist es mehr als erstaunlich, dass man in der heutigen Alltagssprache als Quantensprung einen Fortschritt bezeichnet, der eine Entwicklung innerhalb kürzester Zeit ein sehr großes Stück voranbringt. (...)
• 1/2021 • Seite 33 • DPG-MitgliederRöntgenblick in die Nanowelt
Um die Eigenschaften von Nanomaterialien zu bestimmen, gilt es, verschiedene Streumethoden zu kombinieren.
Nanostrukturierte Systeme lassen sich mittels Röntgen- und Neutronenreflektometrie, Streuung unter streifendem Einfall und Kleinwinkelstreuung charakterisieren. Aus der Kombination der Methoden ergeben sich nicht nur Größe und Form der Nanostrukturen, sondern auch deren relative Anordnung zueinander sowie die molekulare Struktur ihrer Grenzschicht zum umgebenden Medium.
Nanostrukturen sind in modernen Materialien und Werkstoffen allgegenwärtig. Sie bestehen aus ein bis hundert Nanometer großen Bausteinen, die sich gezielt funktionalisieren lassen und es damit erlauben, durch Selbstorganisation hochkomplexe Strukturen mit sehr flexiblen Materialeigenschaften aufzubauen. Eine detaillierte Charakterisierung von Struktur und Eigenschaften der Nanobausteine ist wichtig, um prädiktive Modelle für die gezielte Herstellung von Materialien mit besonderen Merkmalen zu entwickeln, zum Beispiel in den Bereichen druckbare Elektronik, Katalysatordesign, organische Solarzellen oder moderne Arzneimittel. Beispielsweise ließ sich aus der Struktur einfacher Nanotröpfchen des Co-Enzyms Q10 lernen, wie sich organische Nanodispersionen im Allgemeinen entwickeln. Q10 kommt in jeder Zelle des menschlichen Körpers vor und steckt beispielsweise in Nahrungsergänzungsmitteln.
Je kleiner die Nanopartikel, umso größer ihr Verhältnis von Oberfläche zu Volumen – daher kommen Nanopartikel aus Gold, Platin oder Palladium und hochporöse Materialien wie Zeolithe, Aktivkohle oder nanoporöse Metalle in der chemischen Katalyse häufig zum Einsatz [1]. Die Bioverfügbarkeit und Löslichkeit hydrophober Arzneistoffe vergrößert sich durch ihre Anwendung in nanodisperser Form signifikant [2]. Bei halbleitenden Nanopartikeln („quantum dots“) wie CdS und ZnO nimmt die Bandlücke mit abnehmender Teilchengröße zu [3]. Die Absorption von Licht hängt für metallische Nanopartikel aufgrund von Oberflächenplasmonen-Resonanzen stark von der Größe und Form ab. Flüssige Dispersionen von Gold-, Silber- oder Aluminiumpartikeln gibt es daher in allen Farben des sichtbaren Spektrums [4, 5]. (...)
Geschichte
• 1/2021 • Seite 40Richard Jacoby (1877 – 1941)
Der Chemiker, der in der Beleuchtungsindustrie tätig war, wurde 1941 im Konzentrationslager Sachsenhausen ermordet.
In der Beleuchtungsindustrie der Zwanzigerjahre bildeten sich interdisziplinäre Arbeitsgruppen, in denen Physiker, Chemiker und Mathematiker fachüber greifend zusammenwirkten. Der Chemiker Richard Jacoby leitete ein solches Laboratorium bei Osram, was ihn auch in die DPG führte. Während eine Reihe seiner jüdischen Kollegen noch rechtzeitig emigrieren konnte, verhinderten besondere Umstände dies in seinem Fall.
Richard Jacoby wuchs in einer jüdischen Familie in Berlin auf. Er war das älteste von vier Kindern des aus Perleberg stammenden Kaufmanns Leopold (1835 – 1903) und dessen Frau Mathilde (1854 – 1925). Jacoby bestand zu Ostern das Abitur am renommierten Königlichen Wilhelmsgymnasium. Anschließend absolvierte er / seinen Dienst als „Einjährig Freiwilliger“ und studierte dann neun Semester Chemie als Hauptfach in Freiburg, Würzburg und Berlin, wo er seine von dem Privatdozenten Richard Joseph Meyer angeregte Dissertation einreichte. Sie behandelte „Die Doppelnitrate des vierwertigen Ceriums und des Thoriums“. Hans Heinrich Landolt lobte in seinem Gutachten die Sorgfalt bei der Durchführung der Versuche sowie die schriftliche Ausarbeitung. In der von ihm vorgenommenen mündlichen Prüfung attestierte er Jacoby „in allen berührten Gebieten, auch den schwierigeren, vorzügliche Kenntnisse“. Für das Nebenfach Physik befragte Max Planck ihn zu optischen Phänomenen und Messungen galvanischer Ströme. Nach dessen Urteil bewies er „allenthalben sehr gute Kenntnisse“. Dazu gab es Prüfungen in Mineralogie und Philosophie. Jacoby erhielt insgesamt das Prädikat „magna cum laude“. (...)
Physik im Alltag
Menschen
DPG
1/2021 • Seite 51 • DPG-Mitglieder
Physik-Preise 2021
Laudationes auf die Preisträgerinnen und Preisträger der Deutschen Physikalischen Gesellschaft
• 1/2021 • Seite 60 • DPG-Mitglieder
Tagung in einer interaktiven 3D-Welt
Die DPG-Schülertagung München fand im digitalen Raum statt und ermöglichte es Schülerinnen und Schülern, Gäste aus der Wissenschaft zu treffen und eigene Projekte vorzustellen.
• 1/2021 • Seite 61 • DPG-Mitglieder
Entdeckungsreise in die Welt der Elementarteilchen
Das Netzwerk Teilchenwelt feierte seinen zehnten Geburtstag mit einer bundesweiten Aktionswoche rund um die Physik der kleinsten Teilchen.
Rezensionen
Tagungen
• 1/2021 • Seite 72 • DPG-Mitglieder
Dynamics of Emerging Quasiparticles in Topological Dirac Materials
731. WE-Heraeus-Seminar
• 1/2021 • Seite 72 • DPG-Mitglieder
Tensor Network methods for Many-Body systems
Bad Honnef Physics School
