Physik in Unserer Zeit最新文献

{"title":"Supernovae","authors":"","doi":"10.1002/piuz.202370601","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/piuz.202370601","url":null,"abstract":"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.","PeriodicalId":281841,"journal":{"name":"Physik in Unserer Zeit","volume":"38 8","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-11-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135371117","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Neue Computermodelle erklären Sternexplosionen","authors":"Hans‐Thomas Janka","doi":"10.1002/piuz.202301679","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/piuz.202301679","url":null,"abstract":"Zusammenfassung Die Explosionen der meisten massereichen Sterne als Supernovae werden durch den Energieübertrag von Neutrinos aus dem heißen, entstehenden Neutronenstern auf die ihn umgebende Materie verursacht. Selbstkonsistente 3D‐Simulationen der Fluiddynamik des stellaren Plasmas inklusive allgemein‐relativistischer Effekte und detaillierter Neutrino‐ und Kernphysik stützen nun diese Theorie. Die Modelle können zahlreiche beobachtete Eigenschaften von Supernovae und von deren kompakten und gasförmigen Überresten erklären. Der Ablauf des neutrinogetriebenen Mechanismus hängt vom radialen Aufbau und von Asymmetrien in den innersten, konvektiven Brennschalen der Vorläufersterne ab.","PeriodicalId":281841,"journal":{"name":"Physik in Unserer Zeit","volume":"26 12","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-11-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135372961","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Wie viel wiegt Nichts?","authors":"Astrid Lambrecht","doi":"10.1002/piuz.202370602","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/piuz.202370602","url":null,"abstract":"Wie wiegt man das Vakuum? Man könnte auf die naive Idee kommen, das Gewicht von zwei leeren Gehäusen zu vergleichen, deren Wände das gleiche Gewicht haben, aber deren Innenvolumen unterschiedlich ist. Denn die Energie des Vakuums entspricht dem Produkt aus der Energiedichte und dem Volumen, in dem das Vakuum eingeschlossen ist. Es bleibt die Frage, ob Einsteins Beziehung E = mc2 bedeutet, dass die daraus abgeleitete Masse empfindlich auf ein Gravitationsfeld reagiert. Das ist eine der Fragen, die das von Achim Kempf und Kollegen ab Seite 288 vorgestellte Archimedes-Experiment versucht, in einem stillgelegten Bergwerk auf Sardinien zu beantworten. Genauer gesagt soll das Experiment Aufschluss darüber geben, ob die Energie des elektromagnetischen Vakuums an das Gravitationsfeld der Erde gekoppelt ist. Eine der großen offenen Fragen der Physik Dass das Vakuum überhaupt eine nichtverschwindende Energie beinhaltet, liegt an der Quantenphysik. Aufgrund der Heisenbergschen Unschärferelation weist das elektromagnetische Feld im Vakuum Quantenfluktuationen auf. Und auch wenn im Mittel die Energie des Vakuumfeldes verschwindet, so tragen doch die Fluktuationen um diesen Mittelwert Energie und Impuls. Die Auswirkungen dieser sogenannten Nullpunktfluktuationen machen sich auf mikroskopischer Ebene bemerkbar, insbesondere in Form der Lamb-Verschiebung der Spektrallinien von Atomen. Auf makroskopischer Ebene sind sie die Ursache für die Casimir-Kraft, das heißt für die Anziehungskraft zweier elektrisch und magnetisch neutraler Spiegel im Vakuum. Dies resultiert daraus, dass sich in dem zwischen ihnen liegenden Hohlraum nicht alle Schwingungsmoden des Vakuumfeldes ausbreiten können. Nicht resonante Schwingungsmoden werden unterdrückt, was zu einer Absenkung der Energiedichte im Hohlraum führt und letztlich eine anziehende Kraft zwischen beiden Spiegeln bewirkt. Achim Kempf und Kollegen beschreiben diesen Effekt in ihrem Artikel sehr anschaulich. Das Archimedes-Experiment will sich nun eine zum Casimir-Effekt analoge Konstellation zunutze machen. Wie schon bei den ersten Versuchen zum Casimir-Effekt wird auch in der modernen Version eine ausbalancierte Pendelwage veränderlichen Bedingungen ausgesetzt. Zentrales Element ist ein Hochtemperatursupraleiter, der unter seine kritische Temperatur abgekühlt wird. Im supraleitenden Zustand stellt diese Materialklasse eine kompakte Anordnung vieler Casimir-Spiegelpaare dar. Die Energiedichte im Inneren des Supraleiters ist im Vergleich zur isolierenden Phase entsprechend verringert. Die spannende Frage ist, ob sich dieser Energieunterschied in einem Gewichtsunterschied niederschlägt und wenn ja, wie groß dieser Unterschied sein wird. Falls die Vakuumenergie der Schwerkraft unterliegt, sollte der Supraleiter Auftrieb erfahren und die Waage ausschlagen. Allerdings könnten die Ergebnisse aus Beobachtungen und Vorhersagen, wie die Vakuumenergie gravitiert, kaum unterschiedlicher ausfallen. Laut Einsteins Feldgleichungen der a","PeriodicalId":281841,"journal":{"name":"Physik in Unserer Zeit","volume":"28 8","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-11-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135373116","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Inhalt: Physik in unserer Zeit 6/2023","authors":"","doi":"10.1002/piuz.202370603","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/piuz.202370603","url":null,"abstract":"Physik in unserer ZeitVolume 54, Issue 6 p. 264-265 Inhalt Inhalt: Physik in unserer Zeit 6/2023 First published: 02 November 2023 https://doi.org/10.1002/piuz.202370603AboutPDF ToolsRequest permissionExport citationAdd to favoritesTrack citation ShareShare Give accessShare full text accessShare full-text accessPlease review our Terms and Conditions of Use and check box below to share full-text version of article.I have read and accept the Wiley Online Library Terms and Conditions of UseShareable LinkUse the link below to share a full-text version of this article with your friends and colleagues. Learn more.Copy URL Share a linkShare onEmailFacebookTwitterLinkedInRedditWechat No abstract is available for this article. Volume54, Issue6November 2023Pages 264-265 RelatedInformation","PeriodicalId":281841,"journal":{"name":"Physik in Unserer Zeit","volume":"40 2","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-11-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135371104","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Lichtgeschwindigkeit in Flüssigkeiten mit <i>LiDAR Measuring</i> messen","authors":"David Weiler, Arne Bewersdorff, Thomas Wilhelm, Jochen Kuhn","doi":"10.1002/piuz.202370610","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/piuz.202370610","url":null,"abstract":"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.","PeriodicalId":281841,"journal":{"name":"Physik in Unserer Zeit","volume":"27 8","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-11-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135372958","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Elektronendynamik mit Attoblitzen sichtbar gemacht","authors":"Uwe Morgner, Milutin Kovačev","doi":"10.1002/piuz.202301695","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/piuz.202301695","url":null,"abstract":"Der Physik-Nobelpreis 2023 ehrt Pierre Agostini, Ferenc Krausz und Anne L'Huillier für ihre Pionierarbeiten zur Attosekundenphysik.","PeriodicalId":281841,"journal":{"name":"Physik in Unserer Zeit","volume":"29 3","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-11-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135373111","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Nietzsches postmoderne Physik","authors":"Klaus Mecke","doi":"10.1002/piuz.202370614","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/piuz.202370614","url":null,"abstract":"Der Philologe Friedrich Nietzsche entwarf eine Theorie von Raum und Zeit, um seinen heute so schädlich interpretierten „Perspektivismus“ und „Willen zur Macht“ zu begründen.","PeriodicalId":281841,"journal":{"name":"Physik in Unserer Zeit","volume":"29 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-11-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135373113","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"„Nicht gemacht zu gemeinsamer Arbeit“","authors":"Andreas Loos","doi":"10.1002/piuz.202370612","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/piuz.202370612","url":null,"abstract":"Noch heute erinnern gewisse Symbole In der Tensor‐Rechnung an den Eigenbrötler.","PeriodicalId":281841,"journal":{"name":"Physik in Unserer Zeit","volume":"39 11","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-11-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135371107","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Wie viel wiegt das Vakuum?","authors":"Achim Kempf, Robert Jonsson, Jason Pye, Luigi Rosa, Enrico Calloni","doi":"10.1002/piuz.202301666","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/piuz.202301666","url":null,"abstract":"Zusammenfassung Das Vakuum ist nicht völlig leer, denn die Heisenbergsche Unschärferelation erzwingt Vakuumfluktuationen. Deren Existenz ist über Messungen der Casimir‐Kraft belegt. Folglich muss auch Energie in den Vakuumfluktuationen stecken, die sich nach E = mc 2 in Form von Gravitation bemerkbar machen sollte. Nach der Allgemeinen Relativitätstheorie müsste ihre Gravitation die Expansion des Universums beschleunigen. Allerdings wäre die Gravitationswirkung, die sich theoretisch aus der quantenmechanisch ermittelten Grundzustandsenergie des Vakuums ergibt, um etwa 120 Größenordnungen zu groß. Dieser Widerspruch ist eine der grundlegenden, ungeklärten Fragestellungen der Physik. Auf der Suche nach einer Antwort soll das Archimedes‐Experiment als extrem empfindliche Waage die Energiedichte des Vakuums bestimmen. Das Resultat soll Hinweise auf die Ursache des „Problems der kosmologischen Konstante“ liefern.","PeriodicalId":281841,"journal":{"name":"Physik in Unserer Zeit","volume":"38 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-11-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135372159","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}

{"title":"Turbulente Strömungen – weiterhin rätselhaft","authors":"Christian Küchler, Eberhard Bodenschatz","doi":"10.1002/piuz.202370604","DOIUrl":"https://doi.org/10.1002/piuz.202370604","url":null,"abstract":"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.","PeriodicalId":281841,"journal":{"name":"Physik in Unserer Zeit","volume":"37 7","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-11-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135372161","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}