Bei zunehmender Erwärmung könnte sich der artenreiche tropische Regenwald wie hier am Amazonas von einer Kohlendioxid-Senke zu einer Kohlendioxid-Quelle entwickeln. Bereits heute sind viele dieser ökologisch immens wichtigen Waldgebiete von Abholzung und Versteppung bedroht (Bild: D. Eidemüller).
Physik in unserer Zeit 6 / 2022
Inhaltsverzeichnis
Physik in unserer Zeit 6/2022
Sechster IPCC-Bericht
Bei zunehmender Erwärmung könnte sich der artenreiche tropische Regenwald wie hier am Amazonas von einer Kohlendioxid-Senke zu einer Kohlendioxid-Quelle entwickeln. Bereits heute sind viele dieser ökologisch immens wichtigen Waldgebiete von Abholzung und Versteppung bedroht (Bild: D. Eidemüller).
Editorial
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Eindeutiger als eindeutig
Inhalt: Physik in unserer Zeit 6/2022
Treffpunkt Forschung
Verschränkte Atome über 33 km Glasfaserstrecke: Quantentechnologie
Matthias Bock, Christoph Becher, Florian Fertig, Tim van Leent
Quantennetzwerke ermöglichen sichere Kommunikation, verteiltes Quantencomputing und verbesserte Sensoren und Atomuhren. In einem gemeinsamen Experiment der LMU München und der Universität des Saarlandes ist es nun gelungen, zwei Quantenspeicher – in diesem Fall einzelne gefangene Atome – über eine Glaserfaserstrecke von 33 km miteinander zu verschränken.
Galaktische Protonenkanone: Astroteilchenphysik
Henrike Fleischhack, Petra Huentemeyer
Schon lange wird nach Pevatronen gesucht, kosmischen Teilchenbeschleunigern, die subatomare Teilchen auf extreme Energien im Bereich von Petaelektronenvolt beschleunigen. Nun gelang der Nachweis, dass der Supernovaüberrest SNR G106.3+2.7 solch ein Pevatron enthält.
Extragalaktische Neutrinofabriken: Astroteilchenphysik
Sara Buson, Lenz Oswald, Leonard Pfeiffer, Alessandra Azzollini
Blazare wurden schon lange als Quelle hochenergetischer Neutrinos vermutet, welche die Erde aus kosmischen Distanzen erreichen. Unsere Gruppe an der Julius-Maximilians-Universität Würzburg hat dies erstmals nachgewiesen.
Physics News
Die Struktur der Atome entschlüsselt: Physik-Nobelpreis vor hundert Jahren
Der Physik-Nobelpreis des Jahres 1922 ging an Niels Bohr „für seine Verdienste um die Erforschung der Struktur der Atome und der von ihnen ausgehenden Strahlung“.
Artikel
Verschränkung: vom Spuk zum Werkzeug: Physik-Nobelpreis 2022
Der diesjährige Physik-Nobelpreis geht an die Experimentalphysiker John Clauser, Alain Aspect und Anton Zeilinger für ihre bahnbrechenden Arbeiten mit verschränkten Photonen.
Open Access
Im Maschinenraum des neuen IPCC-Berichts: Der 6. Sachstandsbericht des Weltklimarats
Der jüngst veröffentlichte 6. Sachstandsbericht des Weltklimarates IPCC konnte einige zentrale Aussagen zum vergangenen und künftigen menschengemachten Klimawandel in bislang nie dagewesener Deutlichkeit tätigen. Dies wurde durch die weltweite Zusammenarbeit in der Klimaforschung möglich und baut ganz wesentlich auf den Erkenntnissen auf, für die Klaus Hasselmann und Syukuro Manabe im Jahr 2021 mit dem Physiknobelpreis geehrt wurden.
Open Access
Licht in Form gebracht: Strukturiertes Licht – von Kaustiken zu Lichtknoten
Ramon Droop, Daniel Ehrmanntraut, Eileen Otte, Cornelia Denz
Bei vielen aktuellen technologischen Herausforderungen – von medizinischen Entwicklungen über Umwelt- und Klimaschutz bis hin zu Quantencomputern – spielt Licht eine wichtige Rolle, als effektives Werkzeug, multifunktionaler Sensor oder präzises Analyseinstrument. Dazu müssen seine Freiheitsgrade maßgeschneidert werden. Die Erforschung der vielfältigen Formen, in die Licht strukturiert werden kann, ist ein Teilgebiet der Photonik und ermöglicht zahlreiche neue Anwendungen.
Magazin
Origineller Doppelschatten: Im Blickwinkel
Normalerweise treten so viele Schatten eines Gegenstands auf, wie Lichtquellen vorhanden sind, die diesen aus unterschiedlichen Richtungen beleuchten. Diese physikalische Gewissheit könnte im folgenden Beispiel arg in Zweifel gezogen werden – allerdings nur auf den ersten Blick.
Unterrichtskonzeptionen für den Physikunterricht.
Artikel
Open Access
Massereiche Sterne als Geburtshelfer: Das SOFIA-Beobachtungsprogramm FEEDBACK
Nicola Schneider, Jürgen Stutzki
Seit 2019 beobachtete das deutsch-amerikanische Stratosphärenteleskop SOFIA im Rahmen des FEEDBACK-Programms galaktische Sternentstehungsgebiete in der Spektrallinie des ionisierten Kohlenstoffes (C+). Mit Hilfe dieser Beobachtungen wird der Einfluss von massereichen Sternen auf das interstellare Medium untersucht.
Flirrende Lichtspiele: Das kinetische Objekt Toroflux von Jochen Valett, Teil 2
Wilfried Suhr, Hans Joachim Schlichting
Ein rotierender Toroflux erzeugt verschiedene interessante visuelle Strukturen, die sich auf physikalische und wahrnehmungstheoretische Effekte zurückführen lassen. Ursachen sind die schnelle Bewegung und die gegenseitige Abdeckung der Stahlbänder.
Open Access
Nichtlineare Optik mit einzelnen Photonen: Quantenoptik in Rydberg-Systemen
Eine Wechselwirkung zwischen einzelnen Photonen herzustellen, ist traditionell schwierig. Für dieses Problem bietet die RydbergBlockade eine neue, vielversprechende Methode. Dadurch entstehen zahlreiche interessante Anwendungsmöglichkeiten.
Magazin
Resonanz und Zersingen von Weingläsern: Physik im Weinkeller
Nicht selten wird behauptet, dass Personen mit ausgebildeter Stimme in der Lage seien, Gläser zu zersingen. Im Internet kursieren zahlreiche Videos, die uns dies ebenfalls weismachen möchten. Die häufig mitgelieferte physikalische Erklärung ist dabei durchaus plausibel.
Instrumentalklang mit WavePad untersuchen: Smarte Physik
Patrik Vogt, Jochen Kuhn, Thomas Wilhelm
Es gibt eine Vielzahl verschiedener Oszilloskop-Apps, doch auch der Audio-Editor WavePad lässt sich als Speicheroszilloskop einsetzen. Er bietet zwei Vorteile: Die Aufnahmezeit ist nicht auf einen Sekundenbruchteil begrenzt, und das Audiosignal lässt sich vielfältig bearbeiten.
Bücher
„Wir sind verschwenderisch in Sachen Treibstoff …“
Historisches Rätsel
Der Gesuchte war ein hochbegabter Erfinder, vom Sprechapparat über Sprachübertragung bis zur Lösung unserer Energieprobleme.
Treffpunkt TV
Brechts Leben des Einstein: Physik & Literatur
Physik und Literatur brauchen einander, da die Welt nicht nur selbstlos erkannt, sondern auch zum Guten gewendet werden will. Brecht entwickelt hierfür ein experimentelles Theater aus dem analytischen Geist der Physik.
Free Access