Titelbild
Seit ihrer Urgeschichte haben Menschen den Nachthimmel mit ehrfürchtigem Staunen bewundert. Auch wenn ein Großteil des Nachthimmels unveränderlich erscheint, weiß man schon seit langer Zeit, dass einige der hellsten Objekte nur temporär am Himmel aufleuchten. Das gilt insbesondere für Supernovae, die nun auch neues Licht auf eines der ungelösten Rätsel der Astrophysik werfen. Denn der Ursprung der höchstenergetischen kosmischen Strahlungsteilchen ist unbekannt. Können sterbende massive Sterne eine der lang gesuchten Quellen sein?
Foto: B. Foucher
Editorial
Free Access
Marcus Brüggen
Treffpunkt Forschung
Peter Baum
Mittels Laserlicht lassen sich die Elektronen in einem Elektronenstrahl in Qubits verwandeln. Diese Materiewellen aus einem der einfachsten Elementarteilchen eröffnen neue Möglichkeiten in der Quantenphysik. Außerdem entstehen extrem kontrastreiche Attosekunden-Elektronenimpulse für die filmische Abbildung von atomaren Reaktionen in Raum und Zeit.
Nicola Paradiso, Christoph Strunk
Halbleiterdioden sind elementare Bestandteile der Elektronik. Sie leiten Strom in einer Richtung sehr viel besser als in der entgegengesetzten und stellen somit Ventile für den elektrischen Strom dar. Sie dienen zur Gleichrichtung von Wechselströmen, zur Spannungsstabilisierung und für viele andere Anwendungen. Supraleitende Dioden könnten den Weg zu stromsparenden elektronischen Komponenten ebnen.
Die NASA-Raumsonde Parker Solar Probe fliegt als erstes menschengemachtes Objekt durch die äußersten Schichten der Sonne und sendet dabei Bilder vom Innenleben ihrer Korona
Ulrich E. Steiner, Christoph Lambert
Ladungsgetrennte Radikalpaare (Charge-Separated Radical Pairs, CSRP) spielen eine zentrale Rolle in der photochemischen Energiekonversion, wie bei der Photosynthese oder in organischen Solarzellen. Mit einem neuen Verfahren lässt sich die Spinentwicklung solcher Paare optisch bestimmen.
Artikel
Open Access
Johan Comparat, Peter Predehl
Das Röntgenteleskop eROSITA auf der russisch-deutschen Weltraummission SRG ist seit seinem Start im Juli 2019 extrem erfolgreich in der Kartographierung des Röntgenhimmels. In Kombination mit SDSS, einem optischen Teleskop in New Mexico, USA, kann man die Entwicklung der Materieverteilung im Universum mit hoher Präzision und über einen Zeitraum von vielen Milliarden Jahren messen. So will man einer Erklärung für die Existenz der rätselhaften Dunklen Materie und Dunklen Energie näherkommen.
Open Access
Andrew M. Taylor, Sylvia J. Zhu, Ruslan Konno, Stefan Ohm
Seit ihrer Urgeschichte haben Menschen den Nachthimmel mit ehrfürchtigem Staunen bewundert. Auch wenn ein Großteil des Nachthimmels unveränderlich erscheint, weiß man schon seit langer Zeit, dass einige der hellsten Objekte nur temporär am Himmel aufleuchten. Das gilt insbesondere für Supernovae, die nun auch neues Licht auf eines der ungelösten Rätsel der Astrophysik werfen. Denn der Ursprung der höchstenergetischen kosmischen Strahlungsteilchen ist unbekannt. Können sterbende massive Sterne eine der lang gesuchten Quellen sein? Foto: B. Foucher
Das Weltraumteleskop hat seine Zielposition, den Lagrangepunkt L2, erreicht. Nun folgen wochenlange Kalibrationen, bevor im Sommer die heiß ersehnten Beobachtungen beginnen.
Artikel
Open Access
Valeria Saggio, Philip Walther
Optische Quantensysteme erweisen sich bei der Realisierung von Quantencomputern als höchst leistungsfähig. Die besonderen Eigenschaften von Photonen ließen sich bereits nutzen, um die Überlegenheit von Quantencomputern gegenüber herkömmlichen Rechnern erfolgreich zu demonstrieren. In speziellen Bereichen wie maschinellem Lernen und sicherem Datenprozessieren könnten sich solche Quantencomputer etablieren. Foto: USTC
Open Access
Leopold Mathelitsch, Sigrid Thaller
Curling ähnelt Sportarten wie Eisstockschießen oder Billard. In der Spielstrategie wird es mit Schach und Go verglichen. Es erfordert hohe Konzentration über einen langen Zeitraum und zudem viel Kraft. Vor allem birgt es ein bislang ungelöstes physikalisches Rätsel. © Robert Przybysz/stock.adobe.com
Wilfried Suhr
Tropft Seifenlösung aus geringer Höhe in ein damit gefülltes Becken, so kann es beim Aufprall zur Einhüllung des Tropfens mit einem Luftfilm kommen. Das Ergebnis ist eine Antibubble, die mit silbrigem Glanz und zart schimmernden Interferenzfarben bezaubert. Mit Seifenblasen haben Antibubbles einiges gemeinsam, weil man sie als deren stoffliches Negativ auffassen kann.
Magazin
Ann-Katrin Krebs, Lutz Kasper, Jochen Kuhn, Thomas Wilhelm
Ultraschalllaute von Fledermäusen lassen sich mit Fledermausdetektoren in für uns hörbare Frequenzen „übersetzen“. Solche Audioaufzeichnungen sind mit der vorgestellten App und einem Plug-in-Modul für Smartphones möglich, inklusive spektrografischer Auswertung.
Bücher
Claus Kiefer
Eduard Thommes
Thomas Bührke
Thomas Sean Weatherby
Matthias Meier
Magazin
Patrik Vogt, Lutz Kasper
Ein zu gut eingeschenktes Glas führt beim Tragen schnell zum Überschwappen des edlen Tropfens. Es gibt aber eine sportliche Lösung des Problems.
Historisches Rätsel
Andreas Loos
Seine Neugier führte ihn zu wichtigen Entdeckungen in Chemie und Physik – aber auch zur Parapsychologie.
Klaus Mecke
Der Wort-Wissenschaftler Schmidt schafft ein „Wortall“, um form(el)-haft benamen und mit Schrecken rechnen zu können.
Free Access
