Pulsar Timing Arrays
Weltraummüll
Quantenphysikerinnen
Die künstlerische Darstellung zeigt ein Ensemble von Doppelsystemen aus extrem massereichen Schwarzen Löchern in den Zentren von Galaxien (Bild: Olena Shmahalo for NANOGrav, vgl. S. 28).
Die DFG hat die Entscheidungen über die neuen Exzellenzcluster bekannt gegeben.
Das Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam hat ein weiteres Gebäude dazu bekommen.
Vor 150 Jahren legte das metrische System die Grundlage für ein internationales Einheitensystem.
Vor 200 Jahren wurde das Karlsruher Polytechnikum gegründet – eine der beiden Keimzellen des Karlsruher Instituts für Technologie.
Die G7-Wissenschaftsakademien und die europäische Hochschulallianz FORTHEM bekräftigen die Freiheit von Forschung und Lehre.
Ein Bericht ordnet die Leistungsfähigkeit von Deutschland als Wissenschaftsnation ein.
Das Fusionsexperiment Wendelstein 7-X hat mehrere Meilensteine erreicht und Weltrekorde aufgestellt.
Die Europäische Weltraumorganisation feiert 50 Jahre ESA-Konvention.
Ein Bericht des Europäischen Forschungsrats beleuchtet das Innovationspotenzial der Proof of Concept-Grants.
China hat eine Mission zu einem Asteroiden nahe der Erde gestartet.
Die Europäische Union und andere Akteure bieten US-Forschenden Anreize für einen Standortwechsel.
Zu: M. Jähnert, E. Schaa und A. Blum, Physik Journal, Mai 2025, S. 31
• 7/2025 • Seite 22 • DPG-MitgliederErstmals hat ein Experiment gezeigt, dass ein Superpositionszustand auch dann entstehen kann, wenn sich anstelle reiner Quantenzustände thermische Zustände überlagern.
• 7/2025 • Seite 26Vor 23 Jahren gründete Dr. Egbert Schark zusammen mit Arbeitskollegen d-fine.
Nach der Promotion wechselte Dr. Egbert Schark ins Bankwesen und später zu einem Wirtschaftsprüfungsunternehmen. 2002 gründete er mit drei Partnern d-fine. Das Beratungsunternehmen fokussiert sich auf analytisch anspruchsvolle Themen, die ein naturwissenschaftlich geprägtes Team bearbeitet.
• 7/2025 • Seite 28 • DPG-MitgliederPulsarnetze helfen bei der Jagd nach niederfrequenten Gravitationswellen.
Seit dem ersten direkten Nachweis von Gravitationswellen im Jahr 2015 hat sich die Gravitationswellenastronomie rasant entwickelt. Nach der Detektion von über 250 Signalen aus der Verschmelzung kompakter astrophysikalischer Objekte geht es nun darum, kontinuierliche Signale aufzuspüren. Pulsar Timing Arrays bieten hierbei vielversprechende Möglichkeiten.
Vor zehn Jahren – am 14. September 2015 – wiesen die Detektoren des Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) in den USA erstmals Gravitationswellen direkt nach. Das von den LIGO-Detektoren in Hanford (Washington) und Livingston (Louisiana) aufgespürte Signal GW150914 gab den Startschuss in das Zeitalter der beobachtenden Gravitationswellenastronomie [1, 2]. Aus dem Vergleich der gemessenen Signalform mit theoretischen Vorhersagen auf Grundlage der Allgemeinen Relativitätstheorie ließ sich schnell der Ursprung des Signals rekonstruieren: Dabei handelte es sich um Gravitationswellen, die zwei Schwarze Löcher vor etwa 1,4 Milliarden Jahren bei ihrer Verschmelzung in den Tiefen des Alls abgestrahlt haben. Diese Gravitationswellen breiteten sich anschließend mit Lichtgeschwindigkeit in alle Richtungen aus, bevor ein Teil der Wellenfront im September 2015 innerhalb von Sekundenbruchteilen durch die Interferometerarme der LIGO-Detektoren rauschte.
Dem ersten direkten Nachweis von Gravitationswellen war ein Jahrhundert theoretischer und experimenteller Vorarbeiten vorausgegangen. Die Existenz von Gravitationswellen – Störungen der Raumzeit, die sich wellenartig durch Raum und Zeit ausbreiten und dabei Abstände in der Raumzeit periodisch strecken und stauchen – hatte Albert Einstein 1916 aus den Gleichungen seiner Allgemeinen Relativitätstheorie abgeleitet. Ein erster indirekter Nachweis von Gravitationswellen gelang in den 1970er- und 1980er-Jahren mittels Beobachtungen eines Doppelpulsars im Sternbild Adler, dessen Umlaufperiode stetig aufgrund des Energieverlustes durch die Abstrahlung von Gravitationswellen abnimmt. (...)
• 7/2025 • Seite 36 • DPG-MitgliederVon einer unbeachteten Müllhalde und atmosphärischer Nachhaltigkeit
Die Republik Ruanda wagt den Schritt ins All und will mit der Rwanda Space Agency in den kommenden Jahren mehr als 330 000 Kleinsatelliten in den Weltraum bringen. Dies geht aus einem Antrag an die International Telecommunication Union (ITU) hervor, welche die Funklizenzen zur Satellitenkommunikation vergibt.
Auch wenn die ernorme Zahl an Satelliten vermutlich nicht realisierbar ist, verdeutlicht das ruandische Beispiel das stark gestiegene Interesse an staatlicher und kommerzieller Raumfahrt. SpaceX, die Firma des amerikanischen Unternehmers Elon Musk, ergänzt ihre Satellitenkonstellation Starlink zurzeit alle drei Tage um eine zweistellige Zahl an Kleinsatelliten. Laut dem Bericht der Bundesregierung zur Raumfahrtstrategie, herausgegeben vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, lag der Gesamtumsatz der weltweiten Raumfahrtökonomie im Jahr 2021 bei 469 Milliarden US-Dollar. Dies entspricht in etwa dem Bundeshaushaltsentwurf für 2025 [1].
Die Raumfahrt hat sich in den vergangenen Jahren von einer rein wissenschaftlichen Anwendung zu einem bedeutenden kommerziellen Faktor gewandelt. Im Jahr 2022 beförderten 179 Trägerraketen rund 2500 Satelliten in den Weltraum, wobei sich die überwiegende Mehrheit in einem erdnahen Bereich befindet [1]. Die Lebensdauer solcher Objekte liegt meist bei fünf Jahren. Damit zeichnet sich eine neue zentrale Herausforderung ab: Nachhaltigkeit in der Raumfahrt. Drei wesentliche Aspekte spielen dabei eine Rolle: das Oberflächen-Problem, das Orbit-Problem und das Atmosphären-Problem.
Als Oberflächen-Problem bezeichnen wir den kontrollierten und unkontrollierten Rückfall von Teilen einer Rakete oder eines Satelliten auf die Erdoberfläche. Es ist eine der sichtbarsten Herausforderungen der Raumfahrt, dass herabfallende Trümmer keinerlei Gefahr für Menschen und menschengemachte Strukturen darstellen dürfen. (...)
• 7/2025 • Seite 42Die Wissenschaftlerin hinter dem Bohr-van-Leeuwen-Theorem
Das Bohr-van-Leeuwen-Theorem besagt, dass Magnetismus nicht klassisch erklärbar ist, was darauf schließen lässt, dass es sich um ein echtes Quantenphänomen handeln muss. Dass es nach Bohr benannt ist, ist vielleicht nicht so überraschend, aber wer war van Leeuwen?
Als Hendrika Johanna „Jo“ van Leeuwen 1919 ihre Dissertation bei Hendrik Lorentz abschloss, war sie nicht seine erste Doktorandin. Drei weitere Frauen hatten ebenfalls bei ihm promoviert: seine eigene Tochter Berta und Johanna Reudler im Jahr 1912 sowie Eva Bruins im Jahr 1918. Die vier gehörten zu den ersten Frauen, die in den Niederlanden Physik auf universitärem Niveau studieren konnten. Das war in den Niederlanden wie auch anderswo in Europa keine Selbstverständlichkeit. Erst gegen Ende des 19. Jahrhunderts bahnten sich Frauen langsam ihren Weg an die Universitäten, die ihnen bis dahin nur zögerlich ihre Türen geöffnet hatten. Ihr Fortkommen wurde oft durch eine unzureichende Vorbildung behindert, vor allem wenn sie sich für die Wissenschaft interessierten. Die Hogere Burger School (HBS), die zusammen mit einem zusätzlichen Staatsexamen in Griechisch und Latein für viele Jungen den Weg zu einem naturwissenschaftlichen Studium ebnete, nahm bis weit ins 20. Jahrhundert hinein in der Regel keine Mädchen auf. In den mittlerweile eingerichteten speziellen HBS-Schulen für Mädchen wurden die Fächer Physik und Mathematik weitgehend durch Handarbeit und Hauswirtschaft ersetzt.
Jo van Leeuwen und ihre jüngere Schwester Nel hatten das Glück, dass ihre fortschrittlichen Eltern sie an der Haager Knabenschule anmeldeten, als diese 1901 die Aufnahme von Mädchen erlaubte, was damals noch einer ministeriellen Ausnahmegenehmigung bedurfte. Außerdem erlaubten sie ihren beiden Töchtern, die staatliche Ergänzungsprüfung in Griechisch und Latein abzulegen und anschließend in Leiden Physik zu studieren. Dort begann Jo dann 1914 ihre Doktorarbeit bei Lorentz [1]. (...)
Interview mit Jens Braun und Robert Roth
Bereits zum sechsten Mal fand das Forum für Wissens- und Technologietransfer der DPG statt, dieses Jahr in Bremen.
Die jDPG-Regionalgruppe Jena besuchte die Thüringer Landessternwarte.
Die jDPG-Regionalgruppe Nürnberg-Erlangen besichtigte den Tandembeschleuniger.
829. WE-Heraeus-Seminar
Französisch-deutsches WE-Heraeus-Seminar
