Blick auf die Baustelle: Die Teilchen-Beschleunigeranlage Fair gilt als eine der weltweit größten Anlagen physikalischer Grundlagenforschung.

Teilchen-Beschleuniger „Fair“Mehrkosten von 145 Millionen Euro erwartet

Auf rund drei Milliarden Euro waren die Kosten für den Darmstädter Teilchen-Beschleuniger zuletzt angestiegen. Doch wie sich jetzt herausstellt, steigen sie abermals – um 145 Millionen.
Braut sich da was zusammen? Im Sommer 2013 wurde der Myonen-Speicherring (auf dem Lastwagen) am Fermilab nahe Chicago angeliefert. Jetzt wurden erste Ergebnisse verkündet.

FAZ plus ArtikelTeilchenphysikDie rätselhafte Macht der Myonen

Ein Teilchen schickt sich an, eine beispiellos erfolgreiche Theorie zu sprengen. Viele Physiker freuen sich wie Bolle. Andere warnen, dazu sei es noch zu früh. Von Ulf von Rauchhaupt
In diesem Speicherring am Fermilab kreisen geladene Myonen.

Rätselhafte MyonenAbschied vom Standardmodell?

Das magnetische Moment von Myonen scheint tatsächlich größer zu sein als theoretisch erwartet. Diese Diskrepanz kann das etablierte Standardmodell der Teilchenphysik nicht erklären. Von Manfred Lindinger
Blick in das Innere einer Strontium-Atomuhr: Strontium-Atome werden von Laserstrahlen in der Schwebe gehalten und erzeugen selbst ein blaues Leuchten.

Präzise TaktgeberOptische Atomuhren im Zeitvergleich

Cäsiumuhren gehören zu den präzisesten Zeitmessern, denn sie gehen in 100 Millionen Jahren nur eine Sekunde nach. Aber es geht noch viel genauer. Doch laufen optische Atomuhren auch genau so synchron und stabil? Von Manfred Lindinger
Schnitt durch den LHCb-Detektor: Von links ankommende geladene B-Mesonen zerfallen auf ihrem Flug. Die Zerfallsprodukte werden in den verschiedenen Sensoren (blaue Schichten) registriert und vermessen.

Large Hadron ColliderNeue Physik am Teilchenhorizont?

Bei Zerfällen von B-Mesonen scheinen tatsächlich mehr Elektronen als Myonen zu entstehen. Eine Asymmetrie, die das etablierte Standardmodell der Teilchenphysik nicht erklären kann. Was ist dran an dem Befund? Von Manfred Lindinger
Die Sonne auf die Erde geholt: künstlerische Vereinigung der Stahlkuppel des Borexino-Detektors und unseres Heimatsterns

Solare KernfusionBotschafter aus dem Zentrum der Sonne

Wie erzeugt unsere Sonne ihre Energie? Die Borexino-Kollaboration hat anhand von Neutrinobeobachtungen neue Details des Brennstoffzyklus unseres Zentralgestirns nachgewiesen. Von Dirk Eidemüller
So schwer wie vier Millionen Sonnen: Das schwarze Loch Sagittarius A* im Herzen der Milchstraße

Zum Physik-Nobelpreis 2020Wettlauf zum finsteren Herz der Milchstraße

Im Zentrum unserer Galaxis lauert ein gigantisches Schwarzes Loch. Die Wissenschaftler, die das Massenmonster aufspüren konnten, sind jetzt offiziell mit dem Physik-Nobelpreis geehrt worden – wenn auch nicht in Stockholm. Von Roland Wengenmayr
Auch die Datensammler von Google benötigen für ihre Rechen- und Datenspeicherzentren immer größere Kühlanlagen wie hier in Oklahoma.

Bewältigung der KlimakriseTechnik für eine kühlere Welt

Der Klimawandel wird unser Leben verändern. Mit innovativen Konzepten, neuen Materialien sowie effizienten und schonenden Kühltechniken wollen Forscher den Herausforderungen begegnen. Von Manfred Lindinger
Tanzende Elfe in 3D: Das Hologramm und die Hand haben den gleichen Abstand zum Display.

Fortschritt in der HolographieFata Morgana auf dem Smartphone

3D-Videos auf dem Smartphone? Was lange eine Vision war, könnte bald Wirklichkeit werden. Südkoreanische Forscher haben ein Display entwickelt, das bewegte Hologramme in Echtzeit generiert. Von Manfred Lindinger
Der Verlauf der Feldlinien des Stabmagneten lässt sich anhand der Orientierung der Metallpartikeln erkennen.

Molekularer MagnetEin Permanentmagnet mit Aroma

Ein neuartiger Dauermagnet auf Basis von Chrom und einer gängigen organischen Verbindung zeigt viele Vorteile: Er ist deutlich leichter als seine metallischen Pendants und bleibt auch noch bei Hitze magnetisch. Von Manfred Lindinger
Robert Laughlin an der Stanford University

Robert B. Laughlin wird 70Der Windstrom muss in den Wärmetank

Die Erklärung eines kollektiven Quanteneffekts war Robert Betts Laughlins großer wissenschaftlicher Wurf. Nun will er mit Ingenieurskunst die Welt vor einem Blackout bewahren. Heute wird der Physiker und Nobelpreisträger siebzig Jahre alt. Von Manfred Lindinger
Der eisengepanzerte Käfer (Phloeodes diabolicus) ist fast nicht zu knacken.

Robuster KäferEin fast unverwüstlicher Sechsbeiner

Der diabolische eisengepanzerte Käfer besitzt einen ungewöhnlich stabilen Panzer. Sogar der stärksten Belastung hält er stand. Forscher sind dem Rätsel nachgegangen. Von Manfred Lindinger
Der europäische Quantencomputer „OpenSuperQ“ nimmt am Forschungszentrum Jülich Gestalt an. Detailaufnahme des Kryostaten. Der Rechner, der wie die Systeme von Google und IBM auf supraleitende Qubits basiert, soll vor allem der Simulation chemischer Reaktionen und von Materialeigenschaften dienen und das Maschinelle Lernen, ein Teilgebiet der Künstlichen Intelligenz, beschleunigen.

FAZ plus ArtikelQuantenrechner Made in GermanyDeutschland im Quantenfieber

Die politischen Weichen für einen deutschen Quantencomputer sind gestellt. Die Fördermittel sind bewilligt. Doch wie verteilt man zwei Milliarden Euro sinnvoll? Von Manfred Lindinger
Quantenphysikalische Magie: Ein Hochtemperatur-Supraleiter schwebt über einem Magneten. Das Feld wird aus dem Material herausgedrängt.

Der perfekte LeiterSupraleiter durchbricht die Temperatur-Schallmauer

Ein supraleitendes Material aus Schwefel, Kohlenstoff und Wasserstoff verliert bereits bei Plusgraden seinen elektrischen Widerstand – allerdings nur, wenn man es extrem komprimiert. Von Manfred Lindinger
Die Illustration zeigt die Umgebung des supermassereichen Schwarzen Lochs im Herzen der aktiven Galaxie NGC 3783 im südlichen Sternbild Centaurus.

Preisverleihung in StockholmDeutscher Astrophysiker gewinnt Nobelpreis

Der Nobelpreis für Physik geht zur einen Hälfte an Reinhard Genzel aus Bayern und Andrea Ghez aus den Vereinigten Staaten und zur anderen an den Briten Roger Penrose. Sie werden für ihre Forschung zu Schwarzen Löchern geehrt.
Kurzstreckenflug: Im Experiment wurde gemessen, wie lange ein Lichtquant braucht, um ein aus zwei Atomen bestehendes Wasserstoffmolekül zu durchqueren.

Rekord im LaborPhysiker messen kürzeste Zeitspanne der Welt

Nur wenige Billionstel einer Milliardstel Sekunde dauert es, bis Lichtteilchen ein Molekül mit zwei Atomen durchquert haben. Forscher aus Frankfurt, Berlin und Hamburg haben solch eine kurze Zeitspanne gemessen.
An der PTB in Braunschweig arbeitet man bereits an einem Ionenfallen-Quantencomputer. Der Einsatz (rechts oben) zeigt zwei einzelnen gespeicherte Ionen, mit denen Rechenoperationen durchgeführt wurden.

QuantentechnologienWettlauf um den Quantencomputer Made in Germany

An vielen Orten Deutschlands wird an leistungsfähigen Quantencomputern gearbeitet, zum Teil in Zusammenarbeit mit großen IT-Firmen. Nun will auch das Land Niedersachsen einen solchen Wunderrechner bauen. 400 Wissenschaftler sind an dem Projekt beteiligt. Von Manfred Lindinger
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VerkehrswendeWie sich die Blechlawine stoppen lässt

Ein halbes Jahr lang verbannt Berlin Autos aus dem Herzen der Hauptstadt. Für die einen ist das der Beginn einer neuen Epoche. Für den österreichischen „Verkehrspapst“ Hermann Knoflacher bloß „blutiger Dilettantismus“. Von Andreas Frey
Nicht nur Presslufthammer und Hupkonzerte machen ein Leben in der Großstadt zur Lärm-Hölle.

FAZ plus ArtikelAutolärmVon wegen sauberer Klang

Die Freunde aufheulender Motoren lassen sich mit „Lärmblitzern“ erwischen. Aber das macht den Verkehr auf unseren Straßen noch lange nicht leise. Wie sich der Verkehrslärm verringern lässt. Von Piotr Heller
Die am Tag über Photosynthese gewonnene und in den chemischen Bindungen gespeicherte Sonnenenergie können Pflanzen auch nachts nutzen.

Solarer LangzeitspeicherEin Molekül entkoppelt Tag und Nacht

Vorbild Photosynthese: Ein molekularer Komplex speichert Sonnenenergie, die am Tag eingefangen wurde, und gibt sie bei Bedarf wieder ab. So könnte man auch nachts den Energieträger Wasserstoff klimaneutral produzieren und das CO₂ der Atmosphäre in nützliche Chemikalien umwandeln. Von Manfred Lindinger
Joachim Frank in seiner Wohnung in New York,am 4. Oktober 2017, kurz nachdem er den Telefonanruf aus Stockholm erhalten hat.

Joachim Frank zum AchtzigstenEingefrorene Erreger unter der Lupe

Dank der Kryo-Elektronenmikroskopie ist es möglich, auch Biomoleküle, aber auch Viren wie Zika und Sars-CoV-2 naturgetreu in 3D abzubilden. Ihr Miterfinder, der deutsch-amerikanische Biophysiker Joachim Frank, feiert heute seinen achtzigsten Geburtstag. Von Manfred Lindinger
Dieses Gewirr aus Spiegeln, Strahlteilern und Linsen versorgt die acht Teilnehmer des Quantennetzes mit einer großen Zahl verschränkter Photonen.

Abhörsicheres QuanteninternetLauscher haben bald keine Chance mehr

Cyberattacken und das Abhören vertraulicher Nachrichten könnten bald ein Ende haben. Britischen und österreichischen Physikern ist der Aufbau eines absolut abhörsicheren Quantennetzes zwischen acht Teilnehmern gelungen. Von Manfred Lindinger
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Ewiger MythosDie Geschichte des Goldes

Denn aller Wert will Ewigkeit: Gold war noch nie so teuer – dabei taugt es nicht einmal mehr zum Zahlungsmittel. Zur Physik, Chemie, Geologie und Wirtschaftsgeschichte einer Illusion. Von Ulf von Rauchhaupt
Federleicht und filigran ist die gedruckte Lotusblüte aus einem Silikat-Aerogel

Gedruckte AerogeleGefrorener Rauch aus dem 3-D-Drucker

Aerogele sind außergewöhnliche Werkstoffe. Sie bestehen fast nur aus Luft, weshalb sie ideale Wärmeisolatoren sind. Jetzt lässt sich dieser hochporöse und federleichte Werkstoff auch mit einem 3-D-Drucker verarbeiten. Von Manfred Lindinger
Eugen Wigners Freund vermisst in seinem Labor ein Quantenteilchen (rechts). Für Wigner, dargestllet durch eine Hand, befinden sich sein Freund und das Teilchen in einem Überlagerungszustand aller Möglichkeiten. Artwork by Anthony Dunnigan.

Realität in der QuantenphysikSind Fakten nur eine Frage der Perspektive?

„Wigners Freund“ ist ein berühmtes physikalisches Gedankenexperiment von Eugen Wigner. Es schürt Zweifel, ob Fakten für alle Beobachter immer dieselben sind. Nun haben australische Physiker es als echtes Experiment durchgeführt. Ein Kommentar von Ulf von Rauchhaupt