Physik in unserer Zeit 3 / 2024

Cover

Mit einem Volumenanteil von 0,000 04 % wäre Ozon ein beinahe vernachlässigbarer Bestandteil der Atmosphäre, wären da nicht seine besonderen chemischen und physikalischen Eigenschaften. In der bodennahen Luft ist Ozon ein Schadstoff. Aber die Ozonschicht schützt das Leben an Land vor UV-Strahlung, und ihre Zerstörung wurde zum ersten globalen Umweltproblem. Ozon hat aber noch viel mehr Eigenschaften und Funktionen. Entsprechend abwechslungsund lehrreich ist die Geschichte der Ozonschichtmessung, die vor 100 Jahren in Oxford begann.

Foto: A. Gerst, ESA      

Editorial

Christian Ast3/2024Seite 107

Forschung ist globale Teamarbeit geworden

Inhaltsverzeichnis

3/2024Seite 108

Inhaltsverzeichnis

Treffpunkt Forschung

Energie-Weltrekord bei der KernfusionPhilip A. Schneider, Matthias Bernert, Michael Faitsch3/2024Seite 110

Energie-Weltrekord bei der Kernfusion

Kernfusion

Kurz vor Ende seines aktiven Betriebs hat das Kernfusionsexperiment Joint European Torus (JET) seinen eigenen Weltrekord verbessert: 69 MJ Fusionsenergie in einem stationären Deuterium-Tritium-Plasma. Für die Forschung war der Rekord ein positives Nebenprodukt. Vorrangig ging es bei diesen Experimenten um den Test wichtiger Konzepte für den in Bau befindlichen Experimentalreaktor ITER.

Parität-Zeitumkehr-symmetrische topologische IsolatorenAlexander Fritzsche, Matthias Heinrich, Alexander Szameit, Ronny Thomale3/2024Seite 112

Parität-Zeitumkehr-symmetrische topologische Isolatoren

Optik

Bislang war es experimentell nicht möglich, topologische Isolatoren als offene Systeme zu realisieren. Gerade die typischen, normalerweise überaus stabilen topologischen Randzustände führen in offenen Systemen meist zu instabilem Verhalten, also etwa zu exponentiell abfallenden oder sogar ansteigenden Strömen. Wir konnten nun zeigen, wie sich ein offenes topologisches System mittels einer periodischen Modulation realisieren lässt.

Emulsionströpfchen kontrolliert stabilisieren und aufbrechenMarcel Rey, Hartmut Löwen3/2024Seite 114

Emulsionströpfchen kontrolliert stabilisieren und aufbrechen

Weiche Materie

Mikrogele bilden eine dünne Schutzschicht um ein Tröpfchen und stabilisieren diese. Sobald jedoch die Temperatur über 32 °C steigt, schrumpfen die Mikrogele und das Tröpfchen löst sich in der umgebenden Flüssigkeit auf. Nun offenbart sich der zugrunde liegende Mechanismus dieses Prozesses, welcher die gezielte Verabreichung von Medikamenten revolutionieren könnte.

3/2024Seite 115

Physics News

Artikel

Licht-Blicke: Hundert Jahre Messung der OzonschichtStefan Brönnimann3/2024Seite 116

Licht-Blicke: Hundert Jahre Messung der Ozonschicht

Open Access

Mit einem Volumenanteil von 0,000 04 % wäre Ozon ein beinahe vernachlässigbarer Bestandteil der Atmosphäre, wären da nicht seine besonderen chemischen und physikalischen Eigenschaften. In der bodennahen Luft ist Ozon ein Schadstoff. Aber die Ozonschicht schützt das Leben an Land vor UV-Strahlung, und ihre Zerstörung wurde zum ersten globalen Umweltproblem. Ozon hat aber noch viel mehr Eigenschaften und Funktionen. Entsprechend abwechslungs- und lehrreich ist die Geschichte der Ozonschichtmessung, die vor 100 Jahren in Oxford begann.

Designer-Supraleiter nehmen Form an: Supraleiter Atom für Atom aufgebautGlenn Wagner, Martina O. Soldini, Felix Küster, Paolo Sessi, Stuart Parkin, Titus Neupert3/2024Seite 122

Designer-Supraleiter nehmen Form an: Supraleiter Atom für Atom aufgebaut

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Die theoretische Physik sagt eine große Zahl verschiedener Typen von Supraleitern vorher. Doch die meisten davon konnten bisher noch in keinem Material nachgewiesen werden. Nun hilft die Forschung der Natur auf die Sprünge und baut gezielt neue supraleitende Phasen mit atomarer Präzision.

Fordern galaktische Zwerge die Kosmologie heraus? Überraschende Ordnung von SatellitengalaxienMarcel S. Pawlowski3/2024Seite 128

Fordern galaktische Zwerge die Kosmologie heraus? Überraschende Ordnung von Satellitengalaxien

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Dem Standardmodell der Kosmologie zufolge sollten sich Satellitengalaxien nahezu zufällig um ihre Hauptgalaxie verteilen und bewegen. Beobachtete Systeme um die Milchstraße und andere nahe Galaxien sind deutlich geordneter. Ist dies ein Problem für das Modell oder sogar für unser Verständnis der Dunklen Materie?

Wenn das Wasser bergauf fließt: Das Prinzip des offenen SiphonsWilfried Suhr, Hans Joachim Schlichting3/2024Seite 136

Wenn das Wasser bergauf fließt: Das Prinzip des offenen Siphons

Die auf den ersten Blick völlig verschiedenen Methoden, eine Flüssigkeit mit einem Siphon oder mit dochtartigen Bändern über eine Schwelle zu transportieren, unterliegen den gleichen physikalischen Prinzipien. Dieses Ergebnis lässt sich auf der Grundlage energetischer und hydrodynamischer Prinzipien herleiten. Dabei zeigt sich, dass die den Docht umhüllende Wasserhaut die Rolle der festen Rohrwandung bei einem klassischen Siphon übernimmt.

Die Suche nach kalten, fremden Welten: Exoplanetensuche mit dem MikrogravitationslinseneffektMarkus Hundertmark, Yiannis Tsapras3/2024Seite 140

Die Suche nach kalten, fremden Welten: Exoplanetensuche mit dem Mikrogravitationslinseneffekt

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Die meisten der heute bekannten extrasolaren Planeten umkreisen ihren Mutterstern auf engen Umlaufbahnen in weniger als 100 Tagen. Gesteinsplaneten mit größeren Bahnradien sind von herausragender Bedeutung für Theorien der Planetenentstehung. Die Mikrogravitationslinsenmethode bietet eine hervorragende Möglichkeit, solche Planeten zu finden – und das sogar bis zum Zentrum unserer Milchstraße.

Magazin

Entkorken für Ballsportler: Physik im WeinkellerPatrik Vogt, Lutz Kasper3/2024Seite 148

Entkorken für Ballsportler: Physik im Weinkeller

Die hier vorgestellte Variante des Flaschenöffnens ist spektakulär und insbesondere für Ballsportler geeignet. Zum Einsatz kommt nämlich eine Fahrradpumpe mit Ballnadel, wie sie etwa zum Aufpumpen von Hand- und Volleybällen benötigt wird.

Farbenspiel beim Kürbiskernöl: Im BlickwinkelHans Joachim Schlichting3/2024Seite 149

Farbenspiel beim Kürbiskernöl: Im Blickwinkel

Die Farbe des Kürbiskernöls hängt nicht nur von der Konzentration der Pigmente ab, sondern auch von der Schichtdicke des Öls.

Residualtöne mit Spektroskop untersuchen: Smarte PhysikPatrik Vogt, Lutz Kasper, Thomas Wilhelm, Jochen Kuhn3/2024Seite 150

Residualtöne mit Spektroskop untersuchen: Smarte Physik

Die Schallanalyse-App Spektroskop erlaubt, Frequenzspektren in hoher Qualität darzustellen und quantitativ auszuwerten. Wesentliche Vorteile gegenüber vergleichbaren Apps sind ihre einfache Bedienung sowie die Möglichkeit, mehrere Frequenzspektren gleichzeitig darzustellen. Das demonstriert hier die Analyse des sogenannten Residualtonhörens.

3/2024Seite 153

Treffpunkt TV

Felix Hausdorff alias Paul Mongré: Physik & LiteraturKlaus Mecke3/2024Seite 154

Felix Hausdorff alias Paul Mongré: Physik & Literatur

Autorennamen scheinen in der Physik keine Rolle zu spielen, haben aber eine eminent wichtige diskursive Funktion.

Vorschau

3/2024Seite 155

Vorschau auf Heft 4/2024

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