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Metamateriell: Diese Würfelstruktur antwortet auf Druck mit einer Drehung.

Geschichte eines Trendwortes : Alles Meta

Metaversen, Metaoberflächen und Metamaterialien - der Einsatz des Präfixes „Meta“ treibt immer neue Blüten. Die kurze Geschichte eines Trendworts.
Jeder Punkt ein Qubit: Fluoreszenzbild einer Anordnung aus 1225 neutralen Caesium-Atomen, gehalten von in einem (hier unsichtbaren) Gitter aus Laserstrahlen. Das Bild ist etwa 100 Mikrometer oder 0,1 Millimeter breit.

Quantencomputer : Erst verschränkt und dann auch noch herumgeschubst

Gleich zwei Forscherteams melden Erfolge bei einer bislang unterbelichteten Möglichkeit, Quantencomputer zu realisieren. Diese könnte selbst den supraleitenden Chips von Google oder IBM Konkurrenz machen.
Der Teleskopverbund „Atacama Large Millimeter Array“, kurz ALMA, in Chile ist Teil der EHT-Kollaboration. 29:48

F.A.Z. Wissen – der Podcast : Der lang ersehnte Schatten

Im Zentrum unserer Milchstraße existiert ein Schwarzes Loch, das so viel wiegt wie vier Millionen Sonnen. Jetzt gibt es zum ersten Mal ein Bild davon. Wir diskutieren die Hintergründe.
An eine Maschine aus der Werkstatt von Leonardo da Vinci erinnert der Roboter aus Kalifornien.

Robotik : Sprungroboter bricht den Höhenrekord

Die Natur als Vorbild: Mit einer Sprunghöhe von über 30 Metern stellt ein Roboter einen neuen Rekord auf. Möglich ist das dank eines ausgeklügelten Mechanismus.
Andrang an der Wasserstofftankstelle in Hessen bei Kassel

Energiewende : Weltraumtechnologie auch für die Erde?

Alkalische Brennstoffzellen kommen gänzlich ohne Edelmetalle aus und arbeiten bei moderaten Temperaturen. Aber können sie auch hinsichtlich ihrer Leistung und Lebensdauer konkurrieren?

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  • Photovoltaikanlage in Wittenburg: Immer größere Flächen sind nur ein kleiner Teil der Lösung.

    Solarenergie : Hoffnungsträger für die Energiewende

    Hoffnungsträger für die Energiewende: Als Tandem sorgen dünne Halbleiterschichten in Solarzellen für mehr Effizienz. Erwächst dem Silizium Konkurrenz?
  • Der Detektor CDF am Fermilab

    Endlich neue Physik? : Sieben Sigma sind schon beachtlich

    In den Daten eines längst abgeschalteten Teilchenbeschleunigers am Fermilab bei Chicago wurde etwas Hoffnungsvolles entdeckt: Das W-Bo son ist schwerer als es sein dürfte. Stecken dahinter unbekannte physikalische Phänomene?
  • Blick ins Innere einer Diamant-Hochdruckzelle: Die Materialprobe wird von zwei konischen Diamanten extrem zusammengepresst und abgekühlt. Dieses Verfahren nutzten die Forschern um Ranga Dias, um bei einem wasserstoffreichen Gemisch schon bei milden Temperaturen Supraleitung hervorzurufen.

    Eskaliert : Der gute Ton macht die Musik

    Ein heftiger Streit ist ausgebrochen unter zwei Physikern. Grund ist ein Experiment aus dem Jahr 2020 bei dem Supraleitfähigkeit schon bei Plusgraden aufgetreten sein soll. Jetzt hat einer der beiden Forscher sogar ein Publikationsverbot erhalten.
  • Eine piezoelektrische Faser wird in ein Wolldecke eingewoben.

    Smarte Kleidung : Das Ohr im Shirt

    Smarte Kleider liegen im Trend und faszinieren nicht nur Technikfreaks. Jetzt lassen sich mit einer piezoelektrischen Faser anziehbare Hörgeräte oder akustische Sensoren schneidern.
  • Die Satelliten-Zwillinge GRACE mit dem Schwerefeld der Erde (in stark überhöhter Form) hergeleitet aus Messdaten der Satelliten CHAMP und GRACE sowie aus Daten der Gravimetrie und Satelliten-Altimetrie.

    Gravitation : Kalte Atome im freien Fall

    Feldforschung mit kalten Atomen: Ein empfindlicher Quantensensor kann lokal minimale Anomalien des irdischen Schwerefelds messen und so verborgene Strukturen im Untergrund aufspüren.
  • Wladimir Putin im Herbst 2020 im Gespräch mit dem russischen Verteidigungsminister Schojgu und anderen Militärvertretern.

    Russlands Waffen : Wie gefährlich sind Putins Vakuumbomben?

    Vakuumbomben können in ihrer Wirkung sogar taktische Kernwaffen übertreffen. Zehn Kilometer von der ukrainischen Grenze entfernt wurden sie gesichtet. Was sind das für Bomben?
  • Kykladische Kühlung: Gekalkte Fassaden weisen Sonnenhitze ab. Allerdings auch im Winter, weswegen die Methode in unseren Breiten eher unüblich ist.

    Strahlungskühlung : Wie Fassaden zu Hitzeableitern werden

    Spezielle Beschichtungen an Häusern, die im Sommer Wärme ins All abstrahlen und im Winter dämmen: An dieser Idee tüfteln Ingenieure seit Jahren – nun mit erstem Erfolg.
  • Ein Ofen auf Stufe „Hundert Millionen Grad“: Das Innere des Versuchsreaktors JET. Rechts ist das Bild überlagert mit der Aufnahme des pink glimmenden Fusionsplasmas.

    Kernfusion : Ein Brennen der Hoffnung

    Kernfusionsforscher können einen weiteren wichtigen Fortschritt feiern – diesmal bei der Verschmelzung von Atomkernen in einem von Magnetfeldern gehaltenen Plasma.
  • Der Versuchsaufbau des Stern-Gerlach-Experiments war insgesamt nur etwa 30 Zentimeter lang. An den enden der gläsernen Tüllen waren Pumpen und Kühler angeschlossen.

    Atomphysik : Silberne Strahlen, die sich verzweigen

    Vor hundert Jahren gelang zwei Physikern in Frankfurt ein denkwürdiges Experiment. ­Seither ist die Quantenphysik mehr als nur Theorie.
  • Bei der Laserfusion an der National Ignition Facility in Livermore werden intensive Laserstrahlen auf eine Kapsel, gefüllt mit Deuterium und Tritium, gerichtet, um eine kontrollierte Kernverschmelzung auszulösen.

    Gezähmte Sonne : „Unser Ziel ist ein Fusionsreaktor bis Ende des Jahrzehnts“

    Der Weg ist frei für die kontrollierte Kernfusion mit Lasern als saubere Energiequelle. Ein Darmstädter Start-up will bis 2030 einen Demonstrationsreaktor bauen. Der Plasmaforscher und Gründer Markus Roth äußert sich dazu im Interview.
  • Licht am Ende des Tunnels: Im Inneren der „National Ignition Facility“ im kalifornischen Livermore. 192 Laserstrahlen, geführt von Rohren, erhitzen ein kleinen Goldzylinder mit dem Brennstoffpellet.

    Erfolg bei der Trägheitsfusion : Die Bombe im Senfkorn

    Fortschritt bei der Trägheitsfusion: Laserblitze zünden eine kontrollierte Atomkern-Verschmelzung und halten sie kurz am Brennen. Dabei konnte eine Energieausbeute von 70 Prozent erzielt werden – ein Rekord.
  • Wurzel allen Seins: Die imaginäre Einheit steckt in jeder komplexen Zahl, die nicht reell ist.

    Realität der Mathematik : Fundamental komplex

    Ob unsere komplexe Welt zu ihrer Beschreibung auch komplexe Zahlen braucht, war lange umstritten. Physiker haben nun Hinweise darauf gefunden, dass die Realität über das Reelle hinausgeht.
  • Gewaltigen Energiemengen werden in der Brennstoffkapsel deponiert. Aber nur ein Teil löst die Fusion der Wasserstoffkerne aus.

    Brennendes Fusionsplasma : Die künstliche Sonne im Laserlabor

    Die kontrollierte Kernfusion gilt als ein Weg, Energie klimaschonend und in großen Mengen zu gewinnen. An der National Ignition Facility in Livermore ist man dem Ziel jetzt einen großen Schritt näher gekommen.
  • Chip des Quantenannealers „Advantage“

    Quantentechnologie zum Testen : Quantensprung in Jülich

    Am Forschungszentrum Jülich steht seit Montag dieser Woche ein kommerzieller Quantenrechner. Es ist ein Rechner der kanadischen Firma D-Wave mit 5000 Quantenbits. Die leistungsfähige Maschine soll vor allem komplexe Optimierungsaufgaben lösen.