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Metamateriell: Diese Würfelstruktur antwortet auf Druck mit einer Drehung.

Geschichte eines TrendwortesAlles Meta

Metaversen, Metaoberflächen und Metamaterialien - der Einsatz des Präfixes „Meta“ treibt immer neue Blüten. Die kurze Geschichte eines Trendworts. Ein Kommentar von Ulf von Rauchhaupt
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.

QuantencomputerErst 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. Von Ulf von Rauchhaupt
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An eine Maschine aus der Werkstatt von Leonardo da Vinci erinnert der Roboter aus Kalifornien.

RobotikSprungroboter 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. Von Manfred Lindinger
Andrang an der Wasserstofftankstelle in Hessen bei Kassel

EnergiewendeWeltraumtechnologie 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? Von Silvia Benetti

F.A.Z. Wissen – der PodcastDer 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. Von Sibylle Anderl und Joachim Müller-Jung
Ein Techniker arbeitet am Cern, der Europäischen Organisation für Kernforschung, in einem Tunnel für den Teilchenbeschleuniger LHC in Meyrin bei Genf.

Geheimnisse des UniversumNeustart für den Teilchenbeschleuniger von Cern

Nach drei Jahren Pause wegen Wartungsarbeiten werden wieder Protonenstrahlen durch den unterirdischen Ring von 27 Kilometern Länge gejagt. So wird die Zeit der Entstehung des Universums vor rund 14 Milliarden Jahren simuliert.
Photovoltaikanlage in Wittenburg: Immer größere Flächen sind nur ein kleiner Teil der Lösung.

FAZ plus ArtikelSolarenergieHoffnungsträger für die Energiewende

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

FAZ plus ArtikelEndlich 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? Von Ulf von Rauchhaupt
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Zerlegtes Iodpyridin-Molekül: Kohlenstoff rot, Stickstoff grün, Iod grau, Wasserstoff violett. Recht ist das Modell der aromatischen Verbindung zu sehen.

Im LaserstrahlWenn Röntgenblitze Moleküle in Stücke reißen

Mit einer besonderen Kamera haben Forscher erstmals einen Schnappschuss eines größeren Moleküls im Flug geschossen. Von Manfred Lindinger
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.

EskaliertDer 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. Ein Kommentar von Manfred Lindinger
Eine piezoelektrische Faser wird in ein Wolldecke eingewoben.

Smarte KleidungDas 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. Von Manfred Lindinger
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.

GravitationKalte 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. Von Manfred Lindinger
Eine Satellitenaufnahme des Atomkraftwerks in Saporischschja

FAZ plus ArtikelKernkraftwerk unter BeschussEs gab in der Geschichte bislang keinen derartigen Vorfall

In der Ukraine ist ein Kernkraftwerk mit russischen Raketen beschossen worden. Radioaktivität scheint nicht ausgetreten zu sein. Es hätte aber weitaus Schlimmeres passieren können, sagt Radioökologe Clemens Walther im Interview. Von Manfred Lindinger
Schweres Werkstück: Sektor #5 des ITER-Reaktorgefäßes, Anfang Juli 2021 in der Fertigung bei dem italienischen Herstellers Westinghouse/Mangiarotti.

FAZ plus ArtikelKernfusionSchon wieder verzögert sich der Fusionsreaktor ITER

Eine Behörde verweigert eine Genehmigung, was den Bau des experimentellen Fusionsreaktors ITER wieder einmal verzögern dürfte – und dann ist da noch Russland. Von Ulf von Rauchhaupt
Wladimir Putin im Herbst 2020 im Gespräch mit dem russischen Verteidigungsminister Schojgu und anderen Militärvertretern.

FAZ plus ArtikelRusslands WaffenWie 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? Von Stephan Klenner und Ulf von Rauchhaupt
Blick auf die Vakuumkammer, in der kalte Strontiumatome schweben, die von sich kreuzenden Laserstrahlen festgehalten werden. Die Frequenz des ausgesandten Fluoreszenzlicht nutzen die Forscher zum Test der gravitativen Zeitdilatation auf der Millimeterskala.

Relativitätstheorie im TestEinstein hat recht, sogar millimetergenau

Die Schwerkraft hat Einfluss auf den Verlauf der Zeit. Dieser relativistische Effekt konnte erstmals mal auf Millimeterskalen nachgewiesen werden. Von Manfred Lindinger
Kykladische Kühlung: Gekalkte Fassaden weisen Sonnenhitze ab. Allerdings auch im Winter, weswegen die Methode in unseren Breiten eher unüblich ist.

FAZ plus ArtikelStrahlungskühlungWie 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. Von Andreas Jäger
Blick in das Innere des Hauptspektrometers des KATRIN-Experiments zur Bestimmung der Neutrinomasse.

Geisterteilchen auf der WaageWie leicht sind denn nun Neutrinos?

In Karlsruhe haben Physiker mit einer riesigen „Waage“ die Masse von Neutrinos vermessen. Die ungeladenen Geisterteilchen sind leichter als gedacht. Das hat physikalische Konsequenzen. Von Manfred Lindinger
Das Innere des Versuchsreaktors JET.

KernfusionEin Brennen der Hoffnung

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

FAZ plus ArtikelAtomphysikSilberne Strahlen, die sich verzweigen

Vor hundert Jahren gelang zwei Physikern in Frankfurt ein denkwürdiges Experiment. ­Seither ist die Quantenphysik mehr als nur Theorie. Von Ulf von Rauchhaupt
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.

FAZ plus ArtikelGezähmte 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. Von Manfred Lindinger
Walther Gerlach mit Otto Hahn und Carl Friedrich von Weizsäcker

Walther GerlachDer Reichsmarschall für Kernphysik

Ein Physiker im Dritten Reich und danach: Walther Gerlach oder die eigentümliche Karriere eines deutschen Professors Von Ulf von Rauchhaupt
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.

FAZ plus ArtikelErfolg bei der TrägheitsfusionDie 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. Von Manfred Lindinger
Komplexe Zahlen

Realität der MathematikFundamental 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. Ein Kommentar von Ulf von Rauchhaupt
Gewaltigen Energiemengen werden in der Brennstoffkapsel deponiert. Aber nur ein Teil löst die Fusion der Wasserstoffkerne aus.

Brennendes FusionsplasmaDie 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. Von Manfred Lindinger
Chip des Quantenannealers „Advantage“

Quantentechnologie zum TestenQuantensprung 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. Von Manfred Lindinger
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