Physik in unserer Zeit 6 / 2023

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Massereiche Sterne können am Ende ihres Lebens als Supernova explodieren, während ihr Kern zu einem Neutronenstern oder Schwarzen Loch kollabiert. Stetig verbesserte Computermodelle und die Entdeckung seltener Arten von Explosionen eröffnen immer tiefere Einblicke in die komplexen Phänomene beim Sternentod. Teil 1 widmet sich dem neutrinogetriebenen Explosionsmechanismus.

Die Montage zeigt den Supernova-Überrest Cassiopeia A im breiten Spektrum Gamma- (violett) bis Radiobereich (orange). Bild: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration, CXC/SAO/JPL-Caltech/Steward/O. Krause et al., NRAO/AUI.                                          

Editorial

Astrid Lambrecht6/2023Seite 263

Wie viel wiegt Nichts?

Free Access

Inhaltsverzeichnis

6/2023Seite 264

Inhaltsverzeichnis

Treffpunkt Forschung

Turbulente Strömungen – weiterhin rätselhaft: FluidphysikChristian Küchler, Eberhard Bodenschatz6/2023Seite 266

Turbulente Strömungen – weiterhin rätselhaft: Fluidphysik

In einem einzigartigen Windkanal konnte in extrem starker Turbulenz eine der zentralen Vorhersagen über turbulente Strömungen so gut wie nie zuvor untersucht werden. Dabei wurden Abweichungen gefunden, deren genaue Herkunft bisher unklar ist.

Gammastrahlung von der SonneHenrike Fleischhack, Petra Huentemeyer6/2023Seite 267

Gammastrahlung von der Sonne

Astroteilchenphysik

Die Sonne leuchtet im gesamten elektromagnetischen Spektrum. Erstmals gelang mithilfe von Daten des HAWC-Observatoriums nun der Nachweis, dass die Sonne Photonen mit Energien bis in den TeV-Bereich aussendet. Diese hochenergetischen Gammastrahlen sind intensiver, wenn sich die Sonnenaktivität in einem Minimum befindet. Theoretische Modelle können diesen Effekt noch nicht vollständig erklären.

Kritische Verlangsamung und Vernichtung von Fermionen: QuantenmaterialienChia-Jung Yang, Manfred Fiebig, Shovon Pal, Johann Kroha6/2023Seite 269

Kritische Verlangsamung und Vernichtung von Fermionen: Quantenmaterialien

Mit Hilfe der zeitaufgelösten Terahertz-Spektroskopie lässt sich nachweisen, wie sich die Dynamik von bestimmten fermionischen Quasiteilchen an einem Phasenübergang kritisch verlangsamt und diese schließlich vernichtet werden – scheinbar entgegen dem Erhaltungssatz von Fermionen in der Natur.

6/2023Seite 269

Physics News

Tröpfchenweise zur Erkenntnis: Nobelpreis vor hundert JahrenManfred Jacobi6/2023Seite 271

Tröpfchenweise zur Erkenntnis: Nobelpreis vor hundert Jahren

Der Physiknobelpreis des Jahres 1923 ging an den amerikanischen Physiker Robert Andrews Millikan „für seine Arbeiten über die elektrische Elementarladung und den photoelektrischen Effekt“.

Artikel

Elektronendynamik mit Attoblitzen sichtbar gemacht: Physik-Nobelpreis 2023Uwe Morgner, Milutin Kovačev6/2023Seite 272

Elektronendynamik mit Attoblitzen sichtbar gemacht: Physik-Nobelpreis 2023

Der Physik-Nobelpreis 2023 ehrt Pierre Agostini, Ferenc Krausz und Anne L'Huillier für ihre Pionierarbeiten zur Attosekundenphysik.

Neue Computermodelle erklären Sternexplosionen: Kernkollaps-Supernovae – Teil 1Hans-Thomas Janka6/2023Seite 274

Neue Computermodelle erklären Sternexplosionen: Kernkollaps-Supernovae – Teil 1

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Massereiche Sterne können am Ende ihres Lebens als Supernova explodieren, während ihr Kern zu einem Neutronenstern oder Schwarzen Loch kollabiert. Stetig verbesserte Computermodelle und die Entdeckung seltener Arten von Explosionen eröffnen immer tiefere Einblicke in die komplexen Phänomene beim Sternentod. Teil 1 widmet sich dem neutrinogetriebenen Explosionsmechanismus.
Die Montage zeigt den Supernova-Überrest Cassiopeia A im breiten Spektrum Gamma- (violett) bis Radiobereich (orange). Bild: NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration, CXC/SAO/JPL-Caltech/Steward/O. Krause et al., NRAO/AUI.

Einleuchtendes über Leonardos Kreuz: Lichtbrechung an Luftblasen auf WasseroberflächenWilfried Suhr, Hans Joachim Schlichting6/2023Seite 283

Einleuchtendes über Leonardos Kreuz: Lichtbrechung an Luftblasen auf Wasseroberflächen

Eine auf dem Wasser driftende Halbblase projiziert auf den Boden eines Behälters eine kreuzförmige Aufhellung. Diese wird durch Brechung und Reflexion des Lichts am inneren und äußeren Meniskus der Blase hervorgerufen.

Wie viel wiegt das Vakuum? Messung der Vakuumenergiedichte mit dem Archimedes-ExperimentAchim Kempf, Robert Jonsson, Jason Pye, Luigi Rosa, Enrico Calloni6/2023Seite 288

Wie viel wiegt das Vakuum? Messung der Vakuumenergiedichte mit dem Archimedes-Experiment

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Das Vakuum ist leer – und doch nicht! Die Heisenbergsche Unschärferelation erzwingt bekanntlich Vakuumfluktuationen, deren Existenz experimentell belegt ist. Doch wie viel Energie in den Vakuumfluktuationen tatsächlich steckt, und wie diese sich gravitativ im Kosmos bemerkbar macht, ist eine der großen offenen Fragen der Physik. Auf der Suche nach einer Antwort will das Archimedes-Experiment nun das Vakuum wiegen.

Kernspinresonanz ohne Magnetfeld: Neue Methoden der KernspinresonanzDmitry Budker, Danila Barskiy, Till Lenz6/2023Seite 294

Kernspinresonanz ohne Magnetfeld: Neue Methoden der Kernspinresonanz

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Herkömmliche Kernspinresonanz (NMR) basiert in der Regel auf personengroßen, teuren, supraleitenden Magneten und ist dadurch schwer zugänglich. Eine Ergänzung dazu ist Nullfeld-Kernspinresonanz, bei der solche Magneten nicht benötigt werden. Dadurch lassen sich Geräte kompakter und günstiger herstellen, und es lassen sich einige Phänomene untersuchen, die in der Hochfeld-NMR nicht zugänglich sind.

Arpeggio fest in Frauenhand: Zur Physik der HarfeLeopold Mathelitsch, Ivo Verovnik6/2023Seite 302

Arpeggio fest in Frauenhand: Zur Physik der Harfe

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Die Harfe ist ein uraltes Instrument, das in vielen Kulturen und Varianten gespielt wird – überwiegend von Frauen. Anders als traditionelle Instrumente ist die moderne Konzertharfe ohne mühsames Umstimmen der Saiten in allen Tonarten spielbar, erfordert aber engagierte Fußarbeit.
AdobeStock / Peter Heimpel

Magazin

Patrik Vogt, Lutz Kasper6/2023Seite 305

Akustische Schwebungen beim Anstoßen: Physik im Weinkeller

Das gemeinsame Anstoßen bringt beide Weingläser zum Schwingen. Diese Experimentiersituation kennen Sie, aber haben Sie einmal genau auf den dabei entstehenden Klang geachtet?

David Weiler, Arne Bewersdorff, Thomas Wilhelm, Jochen Kuhn6/2023Seite 306

Lichtgeschwindigkeit in Flüssigkeiten mit LiDAR Measuring messen: Smarte Physik

Mittlerweile werden in Smartphones immer mehr Sensoren verbaut, welche die Nutzerfreundlichkeit erhöhen sollen. So finden sich in einigen Modellen Lidar-Sensoren, die unter anderem zur Abstandsmessung genutzt werden können. Dieser Sensor ermöglicht weitere physikalische Untersuchungen, wie die Messung der Lichtgeschwindigkeit in Flüssigkeiten oder anderen transparenten Medien.

Hans Joachim Schlichting6/2023Seite 308

Schatten und Spiegelbilder auf Karosserien: Im Blickwinkel

Autokarosserien reflektierten das Licht sowohl diffus als auch spiegelnd. Dadurch kommen neben Spiegelungen auch Schatten ins Spiel.

Andreas Loos6/2023Seite 309

„Nicht gemacht zu gemeinsamer Arbeit“ Historisches Rätsel

Noch heute erinnern gewisse Symbole in der Tensor-Rechnung an den Eigenbrötler.

6/2023Seite 309

Treffpunkt TV

Klaus Mecke6/2023Seite 310

Nietzsches postmoderne Physik: Physik & Literatur

Der Philologe Friedrich Nietzsche entwarf eine Theorie von Raum und Zeit, um seinen heute so schädlich interpretierten „Perspektivismus“ und „Willen zur Macht“ zu begründen.

Vorschau

6/2023Seite 311

Vorschau auf Heft 1/2024

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