Der Stellarator Wendelstein 7-X in Greifswald ist ein Projekt auf dem weiten Weg zum Fusionskraftwerk. (Foto: IPP, Wolfgang Filser; vgl. S. 35)
Physik Journal 9 / 2009
Meinung
Inhaltsverzeichnis
Aktuell
Leserbriefe.
• 9/2009 • Seite 14
Treffende Analogien?
Zu: „Intelligentes Wissen aufbauen“ von Peter Schmälzle, Juni 2009, S. 41 Mit Erwiderung von Peter Schmälzle
• 9/2009 • Seite 15
Voreilige Schlüsse
Zu: „In der Welt geht es mit rechten Dingen zu!“ von Harald Lesch, Mai 2009, S. 3
High-Tech
Im Brennpunkt
• 9/2009 • Seite 18
Ein schaltbarer Lichtstreuer
Ein einzelnes Farbstoffmolekül kann als rein optischer Transistor dienen und einen stark fokussierten Laserstrahl abschwächen oder verstärken.
Forum
Bildung - Beruf
Preisträger
• 9/2009 • Seite 35
Auf den Wegen zum Fusionskraftwerk
Die Kernfusion verheißt, aus billigen und überall vorhandenen Brennstoffen praktisch grenzenlos Energie zu erzeugen. Doch bis sich das „Sonnenfeuer“ in einem Kraftwerk einsperren und nutzen lässt, ist es ein weiter Weg. Ein entscheidender Fortschritt gelang Anfang der 80er-Jahre mit der Entdeckung der H-Mode, die durch einen deutlich verbesserten Einschluss des Plasmas ausgezeichnet ist.
• 9/2009 • Seite 43
Von der Laserschwelle zum Quantenphasenübergang
Licht ist normalerweise ein thermisches Quantengas von Photonen, das jedoch in Lasern in einer weiteren Quantenphase auftreten kann, nämlich als Bose-Einstein-Kondensat von Photonen fester Frequenz im Fließgleichgewicht. Der enge Zusammenhang zwischen Extremalprinzipien und Fluktuationen lässt sich von thermodynamischen Gleichgewichten auf solche Fließgleichgewichte verallgemeinern. Die modernen Bose-Einstein-Kondensate in Atomfallen und jüngst realisierte Ein- und Auskopplungsmechanismen erlauben nun den analogen Schritt: vom thermischen Gleichgewicht ultrakalter Atome zum Fließgleichgewicht des Atomlasers.
• 9/2009 • Seite 51
Dem Geld auf der Spur
Seit ihrem ersten Auftreten in chaotischen Systemen vor mehr als zwei Jahrzehnten haben Lévy Random Walks in zahlreichen Bereichen der Physik zur Beschreibung anomaler Diffusion Verwendung gefunden. Sie sind auch geeignet, menschliche Reisebewegungen statistisch zu charakterisieren, die in Modellen zur Ausbreitung von Epidemien eine Schlüsselrolle spielen. Tracer in Form von Geldscheinen (Dollarnoten) lieferten empirische Daten, die sich mathematisch mit einer bifraktionellen Diffusionsgleichung sehr gut modellieren lassen und wesentlich präzisere Vorhersagen der geographischen Ausbreitung von Epidemien versprechen.
• 9/2009 • Seite 57
Beim Austausch ertappt
Eine chemische Reaktionsformel ist schnell aufgeschrieben, doch verbergen sich dahinter meist zahlreiche elementare Reaktionsschritte. Diese genau zu beschreiben und bestenfalls für die Synthese komplexer Moleküle gezielt einzusetzen, ist eine Herausforderung, der sich Chemiker und Physiker stellen müssen. Diese Aufgabe kann nur durch genaue experimentelle Beobachtungen gelingen, an denen sich theoretische Modelle testen lassen.
• 9/2009 • Seite 61
Eine Brille für Elektronen
Vor 2400 Jahren postulierte der griechische Philosoph Demokrit, dass alle Materie aus kleinsten unteilbaren Teilchen besteht, den Atomen. Seit dieser Zeit träumen Wissenschaftler davon, den atomaren Aufbau von Objekten sichtbar zu machen. Dieser Traum ist nun in Erfüllung gegangen: Das korrigierte Elektronenmikroskop erlaubt es, viele makroskopische Phänomene zu verstehen, deren Ursachen im atomaren Bereich liegen.
• 9/2009 • Seite 67
Licht macht Druck
In den letzten fünf Jahren ist es gelungen, mikro- und nanomechanische Resonatoren durch Licht zu kühlen, zu manipulieren und ihre Bewegung auszulesen. Dies ermöglicht z. B. eine hochempfindliche Detektion von kleinen Auslenkungen und Kräften sowie Signalverarbeitung. Im Quantenregime versprechen solche Systeme, fundamentale Fragen zur Überlagerung und Dekohärenz in mechanischen Objekten mit vielen Billionen von Atomen zu beantworten.
• 9/2009 • Seite 71
Aus dem Gleichgewicht gebracht
Systeme, die gestört werden, kehren über kurz oder lang wieder ins Gleichgewicht zurück. Doch ist das zwangsläufig so? Wie verhalten sich z. B. Systeme, die nicht im Kontakt mit ihrer Umgebung stehen? Anhand von stark wechselwirkenden Atomgasen zeigt sich, dass isolierte Systeme eine Erinnerung an die Störung behalten können.
• 9/2009 • Seite 75
Anfassen erwünscht!
Bereits vor über 120 Jahren erhielt Berlin mit der Urania den ersten Experimentiersaal der Welt. Dort sollten Laien die Grundkenntnisse der Naturwissenschaften erlernen. In der Tradition der Urania entstand Anfang der 80er-Jahre das Science Center Spectrum, in dem über 250 Exponate die Besucher einladen, spielerisch zu lernen.
• 9/2009 • Seite 79
Doppelt gekoppelt
Diodengepumpte Festkörperlaser zählen zu den klassischen Laserquellen für die Materialbearbeitung. Besonders Kurzpulslaser eignen sich dazu, temperaturempfindliche Materialien zu behandeln. Um kurze Pulse zu erzeugen, bedienen sich Physiker der aktiven oder passiven Modenkopplung. Letztere erlaubt es, extrem kurze Pulse ohne zusätzliche elektronische Bauteile zu realisieren.
Frühjahrstagung
• 9/2009 • Seite 82
''Menschen sind wichtigste Ressource''
Rede des Präsidenten anlässlich der 73. DPG-Jahrestagung in Hamburg
• 9/2009 • Seite 85
Nobel, harmonisch und verschränkt (SAMOP)
Highlights aus dem Programm der Sektion Atome, Moleküle, Quantenoptik und Plasmen (SAMOP)
Industrie und Wirtschaft
Physik im Alltag
Menschen
Bücher/Software
DPG
Tagungen
• 9/2009 • Seite 162
Noise and Full Counting Statistics in Mesoscopic Transport
431. WE-Heraeus-Seminar
• 9/2009 • Seite 163
Precision experiments at lowest energies for fundamental tests and constants
434. WE-Heraeus-Seminar
