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Polarlichter : Der leuchtende Puls des Himmels

Polarlichter bezaubern nicht allein durch ihre Schönheit. Auch ihre Physik ist faszinierend. Wissenschaftler haben nun zum ersten Mal verfolgt, wie blinkende Polarlichter entstehen.

Laptop-Revolution : Der Code des „Clásico“

Fußball ist unberechenbar. Ein Team hat dreimal so viele Chancen wie das andere – und verliert doch. Jetzt wollen Informatiker den Zufall austreiben. Wird Fußball zum Rasenschach? Eine große Analyse zum „Clásico“ – Dortmund gegen Bayern.

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  • Schema des Dänischen Experiments: Ein roter Laserstrahl passiert zunächst eine Atomwolke (rechts) und trifft dann auf eine vibrierende Membran (links), Die Atomwolke verbessert die Messgenauigkeit, die üblicherweise durch das Heisenberg-Limit begrenzt ist.

    Quantenphysik : Genauer, als es Heisenberg erlaubt

    Ein Grundprinzip der Quantenphysik wurde ausgetrickst. Kalte Atome neutralisieren einen Effekt, der die Messungen bislang empfindlich störte. Der Weg zu besseren Sensoren ist nun geebnet.
  • Zu Weiß greift man schon immer gerne, neuerdings setzen Hotels bei Handtüchern aber auf die Farbe „Stone“ oder Dunkelgrau.

    Das perfekte Handtuch : Alles eine Frage der Oberfläche

    Tausendmal gewaschen und immer noch flauschig dank hoher Saugkraft, mit ausreichend vielen, aber auch nicht zu zahlreichen Kontaktpunkten: Die erstaunliche Materialkunde des Handtuchs.
  • Wer soll diese Hieroglyphen verstehen?

    Kommentar : Die zweite Mathe-Million wartet

    Steht das zweite Millennium-Problem der Mathematik kurz vor der Lösung? Auch in den einschlägigen Online-Foren wird über den 38 Seiten langen Beweis eines Bonner Mathematikers heftig debattiert.
  • Der chinesische Satellit „Micius“ überträgt Lichtquanten an zwei chinesische Bodenstationen.

    Kryptographie 2.0 : Quantencode aus dem All

    Chinesischen Wissenschaftlern haben jüngst, einen Quantenschlüssel von einem Satelliten zu einer Bodenstation übertragen. Ein Meilenstein in Richtung eines weltumspannenden Quanteninternets.
  • Die Ausrichtung der Spins bestimmter Teilchen zeigt, dass Quark-Gluon-Plasmen als Flüssigkeiten mit extremen Wirbeln verstanden werden können.

    Quark-Gluon-Plasma : Erstaunliche Wirbel

    Extreme Strudel kennen wir von Stürmen auf dem Planeten Jupiter und als Wirbel in supraflüssigem Helium. Noch stärkere Verwirbelungen gab es aber offenbar kurz nach dem Urknall.
  • Ein großer technischer Aufwand ist erforderlich, will man 
Antiwasserstoffatome genauer untersuchen.

    Atomphysik : Antimaterie auf dem Prüfstand

    Antiwasserstoff ist ein fragiler Stoff, der sich nur schwer zähmen lässt. Jetzt ist es Physikern des Forschungszentrums Cern gelungen, einige Antiatome genauer unter die spektroskopische Lupe zu nehmen – und alles scheint sehr vertraut.
  • Ein undatiertes und vom Computer generiertes Handout zeigt, den typischen Kollisionsverlauf in einem elektromagnetischen Kalorimeter.

    Elementarteilchen : Higgs-Boson zerfällt auch in zwei Quarks

    Higgs-Boson-Teilchen: Es ist elektrisch neutral, hat Spin 0 und zerfällt nach sehr kurzer Zeit – und das offenbar auch in zwei Quarks. Das haben nun Physiker der internationalen Atlas-Kollaboration des Cern nachgewiesen.
  • Ohne den quantenmechanischen Tunneleffekt gäbe es keinen radioaktiven Alpha-Zerfall von Atomkernen.

    Zeitmessung : Endlicher Aufenthalt im Quantentunnel

    Gemäß der Quantenmechanik können mikroskopische Teilchen eigentlich unüberwindbare Energiebarrieren durchtunneln. Ob sie dafür Zeit brauchen oder nicht, wurde nun neu vermessen.
  • Robotik : Die Transformer formieren sich

    Forschern ist es gelungen, einen Origami-Roboter ohne Batterien oder Kabel zu entwickeln, der sich selbst aus der Ebene in dreidimensionale Formen falten kann.
  • Noch immer verdoppelt sich pro Jahr die Zahl der Transistoren auf einem Computerchip. Wann ist die Grenze erreicht?

    Computerchip 4.0 : Die Elektronik erobert die dritte Dimension

    Bei fünf Nanometern liegt die Miniatursierungs-Grenze der Siliziumtechnologie. Der Ausweg könnte die gestapelte Computerarchitektur sein. MIT-Forscher haben einen kompakten 3D-Computerchip entwickelt, der zukunftsweisend sein könnte.
  • Unser Leben wird von unzähligen Chemikalien beeinflusst.

    Lindau 2017 : Schöner qualmen

    Grüne Chemie ist ein Schlüsselbegriff, der auch viele Nobelpreisträger beschäftigt. In der Chemiebranche werden Nachhaltigkeit und Umweltschutz immer mehr zur Maxime.
  • Ein Nano-Auto auf einer Kupferscheibe: Für die Entwicklung von molekularen Maschinen bekamen Ben Feringa und zwei weitere Wissenschaftler 2016 den Chemie-Nobelpreis.

    Nanochemie : Ein molekulares Karussell

    Der Chemie-Nobelpreisträger Ben Feringa wartet mit einer verblüffenden Erfindung auf: Er hat einen winzigen Nanomotor gebaut und ihn mit einem Getriebe ausgestattet. Hat dieses Gebilde auch einen Anwendungsnutzen?
  • Die Hierarchie der Zahlenmengen. Jede Fläche repräsentiert eine Erweiterung, welche die vorangegangene enthält. Die Mengen werden durch Großbuchstaben mit Doppelstrich repräsentiert: N steht für die natürlichen Zahlen, Z für die ganzen, Q für die rationalen, R für die reellen und C für die Zahlen. H bezeichnet die Quaternionen, O die Oktonionen und S die Sedenionen.

    Algebra : Von natürlich bis hyperkomplex

    Zahlen gibt es in einer Vielfalt von Sorten. Einige sind prominent, aber etwas beschränkt, andere überaus mächtig. Eine Reise an die Grenzen der Algebra.
  • So könnte das Planetensystem Kelt-9 aussehen. Auf der Oberfläche des Planeten Kelt-9b herrschen Temperaturen, wie sie sonst nur von Sternen erreicht werden.

    Exoplaneten : Planetare Hitzehölle

    Nicht alle Exoplaneten, die derzeit entdeckt werden, ähneln den Planeten unseres Sonnensystems. Nun wurde ein Planet gefunden, der extremer ist als alle bisher bekannten.
  • Holographie : 3-D-Bilder fürs Smartphone

    Noch muss man sich mit technischen Tricks behelfen, um eine 3-D-Projektion über kleinen Geräten zu erzeugen. Das könnte sich dank eines holographischen Speichers bald ändern.