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Interview: „Mit größtem Einsatz an der Lösung der Probleme mitwirken!”︁: Gespräch mit Prof. H. Gabriel über die Evaluierung der Institute der ehemaligen Akademie der Wissenschaften
Authors: Gabriel H. , Lahmer W.
Published: February 2013

Seit Jahresmitte liegen die Stellungnahmen des Wissenschaftsrates (WR) zur Neustrukturierung der außeruniversitären Forschung in den neuen Ländern vor. Darüber haben die Phys. Blätter im August ausführlich berichtet (Heft 8/1991, S. 763–767). Das folgende Interview mit dem Vorsitzenden der Evaluierungskommission Physik, Herrn Prof. Helmut Gabriel, soll den Beitrag im August‐Heft ergänzen. Gabriel beschreibt darin die Arbeitsweise der Kommission, schildert Eindrücke und Erfahrungen, gibt eine Einschätzung der Konsequenzen und appelliert an alle Kollegen, mit größtem Einsatz an der Umsetzung der Empfehlungen mitzuwirken. Das Interview führte W. Lahmer im Auftrag der Redaktion.
Sonderforschungsbereiche Stellen Sich Vor: Sfb 329: Physikalische und chemische Grundlagen der Molekularelektronik
Authors: Mahler G.
Published: February 2013

Die Herausforderung der Molekularelektronik lautet: Wie ist Kontrolle molekularer Prozesse möglich durch eine letztlich makroskopische Umgebung? Wie weit muß die Strukturkontrolle getrieben werden, um Dynamik auf molekularer Ebene nutzbar machen zu können? Mit anderen Worten: Wo liegen die Möglichkeiten und Grenzen molekularer Kontrollsysteme? Diese Fragen versucht der Sonderforschungsbereich 329 zu beantworten.
Wird die schwache Wechselwirkung bei hohen Energien „stark”︁?
Authors: Ringwald A.
Published: February 2013

Theoretische Untersuchungen deuten darauf hin, daß die schwache Wechselwirkung in hochenergetischen Teilchenkollisionen oberhalb einer Energieschwelle von der Größenordnung 10 TeV „stark”︁ wird. Falls diese Vermutung zutrifft, sollte in Experimenten an den geplanten Proton‐Proton‐Beschleunigern LHC und SSC eine Vielteilchenproduktion von mehr als 30 W‐ und Z‐Bosonen zu beobachten sein. Ein weiteres Indiz für die „starke”︁ schwache Wechselwirkung wäre eine Beobachtung von Prozessen, welche die Baryon‐ und die Leptonzahl verletzen.
Die Entdeckung des Neutrons — eine europäische Geschichte: Zum Gedenken an James Chadwick
Authors: Schulze D.
Published: February 2013

James Chadwick, der Entdecker des Neutrons, wäre am 20. Oktober 1991 hundert Jahre alt geworden. Der Beitrag erinnert an den Physik‐Nobelpreisträger des Jahres 1935, versucht, sein Leben in die Zeitereignisse einzuordnen und bezieht die schicksalhaften Verknüpfungen mit Zeitgenossen und Weggefährten aus mehreren europäischen Ländern ein.
Chaotische Transienten
Authors: Eckhardt B.
Published: February 2013

In vielen nichtlinearen Systemen treten chaotische Transienten auf, deren Lebensdauer sehr schnell mit der Zahl der Freiheitsgrade anwächst. Für hochdimensionale Systeme, etwa eine turbulente Strömung, kann dies bedeuten, daß man eine Transiente und nicht den asymptotischen Zustand beobachtet.
Das Jülicher Computer‐Projekt: Neue Erkenntnisse über die Hochtemperatur‐Supraleitung
Authors: Hanke W. , Muramatsu A. , Dopf G.
Published: February 2013

Am Höchstleistungsrechenzentrum (HLRZ) Jülich befindet sich seit 1989 ein Cray Y‐MP‐Rechner mit acht Prozessoren und 256‐Megabyte‐Hauptspeicher, der erste Computer dieser Größe in Europa. Etwa ein Achtel der Rechenzeit war seit September 1990 für die Dauer eines Jahres für ein einziges Projekt reserviert: mit Hilfe von Quanten‐Monte‐Carlo‐Simulationen sollen Arbeitsgruppen aus Würzburg, München, Regensburg und Groningen zu einem verbesserten mikroskopischen Grundverständnis der Hochtemperatur‐Supraleitung beitragen. Der vorliegende Aufsatz berichtet über neue Einblicke, die sich sowohl hinsichtlich der faszinierenden und ungewöhnlichen normalleitenden Eigenschaften als auch hinsichtlich der mikroskopischen Natur der Supraleitungspaarung erlangen ließen. Mittels der am HLRZ durchgeführten Untersuchungen konnten wichtige Bausteine zu einem Mosaik zusammengefügt werden, das Hinweise auf einen rein elektronischen Paarungsmechanismus bei der Supraleitung gibt.
DESY – IfH Zeuthen
Authors: Walter M.
Published: February 2013

Seit dem 1. Januar 1992 gehört das ehemalige Institut für Hochenergiephysik Zeuthen (IfH) zur Großforschungseinrichtung Deutsches Elektronen‐Synchrotron DESY (vgl. Phys. Bl., Dezember 1991, S. 1048). Damit wurde die Empfehlung des Wissenschaftsrates zur Fortführung des Instituts in kurzer Zeit realisiert. Im folgenden stellt ein langjähriger IfH‐Mitarbeiter das Institut vor.
Die Zyklotronfalle
Authors: Simons L. M.
Published: February 2013

Bei Experimenten mit exotischen Atomen, bei denen man ein negativ geladenes Teilchen wie z. B. ein Myon, Pion oder ein Antiproton im Coulomb‐Feld des Kerns einfangt, mißt man die Strahlung im Röntgenbereich (keV bis MeV), die bei der Abregung dieser Atome ausgesandt wird. Damit gehört die Meßtechnik zwar in den Bereich der kernphysikalischen Meßmethoden, doch kann die Beschäftigung mit diesem Gebiet viele Fragen von der Teilchenphysik über Probleme aus der Kernphysik bis hin zur Atomphysik oder Molekülphysik lösen helfen. In zunehmendem Maße ist allerdings eine Bildung dieser Atome im Idealzustand verlangt, das heißt ohne Elektronen in der Atomhülle und ohne Kontakt mit anderen Atomen. Die Zyklotronfalle hat sich in den letzten Jahren als wichtiges Hilfsmittel erwiesen, dieses Ziel zu erreichen.
Trapping ‐ ein labiles quantenmechanisches Gleichgewicht
Authors: Friedrich H.
Published: February 2013

In der Quantenmechanik können destruktive Interferenzen Prozesse unterbinden, welche durch die zur Verfügung stehenden Energien und Kopplungen eigentlich zu erwarten wären. Diese Erkenntnis ist nicht neu, sorgt aber in verschiedensten Situationen immer wieder für Überraschungen. Die Entdeckung, daß destruktive Interferenzen zu einer Stabilisierung von an sich instabilen Systemen führen können, hat vor einigen Jahren fast gleichzeitig in der Atom‐ und Molekülphysik, in der Laserphysik und in der Kernphysik Aufmerksamkeit erregt.
Dünne Metallfilme als Absorber in Infrarotsensoren
Authors: Bauer S. , Fettig R. , Ploss B.
Published: February 2013

Der Nachweis und die Messung von Infrarotstrahlung gewinnen zunehmend an Bedeutung in den unterschiedlichsten Bereichen. Ungekühlt arbeitende IR‐Sensoren höchster Nachweisempfindlichkeit werden z. B. in Infrarotdetektoren auf Weltraumsatelliten eingesetzt. Im Bereich der Labormeßtechnik und der Umweltanalytik dienen IR‐Sensoren als Detektoren in Spektrometern, speziell in Fourier‐Spektrometern. Einfache IR‐Sensoren finden Massenanwendungen zur Personendetektion, in Alarmanlagen, automatischen Türöffnern und zur Messung der Wärmestrahlung aus industriellen Prozessen. Als Absorbermaterial weisen Metallfilme hervorragende Eigenschaften auf.
Störungsfreie Zählung von Mikrowellenphotonen
Authors: Paul H.
Published: February 2013

Ein kürzlich vorgeschlagenes Verfahren erlaubt es, die Zahl der in einem Mikrowellenresonator sehr hoher Güte befindlichen Photonen rückwirkungsfrei zu messen (quantum nondemolition measurement). Die Photonenzahl ergibt sich dabei als scharfer Wert, die Phase des Mikrowellenfeldes wird allerdings vollkommen unscharf.
BESSY II — auf Eis/Hermes unbemannt?/Physikalische Blätter — personelle Veränderungen/Kein 17‐keV‐Neutrino?/VDE‐Studie zur Mikroelektronik/Neue Abteilung „Astronomic”︁ im Deutschen Museum/Auslandsstipendienführer 1993/94/Océ‐van‐der‐Grinten‐Preis/Wissenschaftlich‐Technisches Optikzentrum NRW/Gaedepreis 1993/WE‐Heraeus‐Förderpreis
Authors: Dreisigacker E. , Jerke G.
Published: February 2013

Die europäische Weltraumorganisation ESA will mit den drei aufeinander abgestimmten Großprojekten Ariane V (Trägerrakete), Hermes (Raumtransporter) und Columbus (Raumstation) ihren eigenen Weg in die bemannte Weltraumfahrt gehen. In der letzten Zeit mehren sich aber die Zeichen dafür, daß dies an den immensen Kostensteigerungen, besonders bei Hermes, scheitern könnte. Wie man bei der Deutschen Agentur für Raumfahrtangelegenheiten (DARA) die Lage einschätzt, erfuhr die Redaktion im Gespräch mit Horst Becker, dem Leiter der DARA‐Hauptabteilung für Raumtransportsysteme.
Festkörperelektronik in Berlin: Wie gewonnen, so zerronnen?
Authors: Sietmann Richard
Published: February 2013

In Berlin sind zur Zeit vier neue außeruniversitäre Institute für Festkörperelektronik und Laserphysik im Entstehen. Dieser Ausbau macht Sinn und entspricht einem weltweiten Trend in Forschung und Entwicklung. Dennoch fehlen Perspektiven für die Wertschöpfung aus dieser Forschung.
Der optische Überlagerungsempfänger — Schlüsselkomponente der optischen Nachrichtentechnik
Authors: Venghaus H.
Published: February 2013

„Jeder kann weltweit mit jedem, zu jeder Zeit, an jedem Ort in Text, Ton und Bild kommunizieren”︁ — die Realisierung dieser Vision wird vom deutschen RACE‐Lenkungsausschuß1) als die größte Herausforderung an die Nachrichtentechnik seit ihrer Entstehung angesehen. Ein wesentlicher Beitrag zur Bewältigung der damit zusammenhängenden Aufgaben wird von der optischen Nachrichtentechnik erwartet, bietet doch die Glasfaser mit über 15 THz Bandbreite eine enorme Übertragungskapazität.
Westeuropa — Osteuropa: Haben wir eine gemeinsame Zukunft?
Authors: Biedenkopf K.
Published: February 2013

Westeuropa – Osteuropa – Gibt es eine gemeinsame Zukunft? So lautet das Thema des Vortrages, zu dem Sie mich eingeladen haben. Praktisch gesehen ist unsere gemeinsame Zukunft unvermeidlich. Wir haben schon aus geographischen Gründen eine gemeinsame Zukunft. Wir haben eine gemeinsame ökologische Zukunft. Derzeit beschäftigt uns unsere gemeinsame sicherheitspolitische Zukunft, die durch die allgemein politische wie durch die militärtechnische Entwicklung komplizierter geworden ist, als sie früher gewesen sein mag. – Nicht daß wir eine gemeinsame Zukunft haben, ob gut oder schlecht, sondern ob wir diese gemeinsame Zukunft in Europa in Frieden und Freiheit werden gestalten können, ist deshalb der eigentliche Gegenstand unserer Überlegungen. Das Thema spricht von Ost‐ und Westeuropa. Es gibt damit die historische Teilung Europas in ein römisches und ein byzantinisches Europa ebenso wieder wie die europäische Teilung in den letzten rund 45 Jahren. Beides ist nicht dasselbe. Die durch den Zweiten Weltkrieg verursachte Teilung Europas verlief nicht entlang der Grenzen, die das römisch‐katholische vom byzantinisch‐russisch‐orthodoxen Europa trennen, also etwa entlang der polnischen Ostgrenze. Die in Jalta beschlossene Nachkriegsordnung teilte Westeuropa. Die Überwindung von Mauer und Stacheldraht durch die friedlichen Revolutionen in Polen, Ungarn, der ČSFR und der DDR haben Westeuropa wieder vereinigt. Für die Frage nach der gemeinsamen Zukunft Ost‐ und Westeuropas ist dies nicht ohne Bedeutung.
Photostimulierbare Speicherleuchtstoffe für Röntgenstrahlung: Physik und Anwendungen
Authors: von Seggern H.
Published: February 2013

Photostimulierbare Röntgen‐Speicherleuchtstoffe in Form von Bildplatten (engl. image plates) stellen eine vielversprechende Alternative zu konventionellen, zweidimensionalen Röntgendetektoren dar. Durch Absorption von energiereicher Strahlung werden in solchen Leuchtstoffen lokalisierte Elektronen und Löcher erzeugt, die durch Photostimulation zur strahlenden Rekombination angeregt werden.
Hochschulphysik in Berlin: Es bleibt bei drei Fachbereichen: Strukturkommission betont Ausbau der Festkörperelektronik
Authors: Sietmann R.
Published: February 2013

Der Wissenschaftsrat hatte den neuen Ländern und Berlin empfohlen, zur strukturellen Erneuerung und Entwicklungsplanung spezielle Hochschulstrukturkommissionen einzurichten. In Berlin stehen die Empfehlungen zur Physik der von dem Konstanzer Philosophen Jürgen Mittelstraß geleiteten LHSK jetzt zur Umsetzung an.
Großforschungseinrichtungen: Das GeoForschungsZentrum Potsdam — ein Traum der deutschen Geoforschung wird wahr
Authors: Lahmer W.
Published: February 2013

Nachdem der Wissenschaftsrat Anfang Juli letzten Jahres die Gründung einer Großforschungseinrichtung für Kontinentale Lithosphärenforschung auf dem Potsdamer Telegrafenberg empfohlen hatte, wird an diesem traditionsreichen Geostandort weitergeforscht. Unter dem Namen „GeoForschungsZentrum Potsdam”︁ hat die neue Großforschungseinrichtung, die weltweit zum ersten Mal alle Disziplinen der Wissenschaften der festen Erde an einem Ort zusammenfaßt, zu Jahresbeginn ihre Arbeit aufgenommen. Der folgende Bericht beschreibt Aufgaben und Ziele des neuen Forschungszentrums. Er beruht auf einem Gespräch mit Prof. Emmermann, einem der beiden im August 1991 berufenen Gründungsdirektoren.
Erste Ergebnisse von HERA: Das wissenschaftliche Programm des Elektron‐Proton‐Speicherrings HERA ist angelaufen
Authors: Eisele F. , Wolf G.
Published: February 2013

Nach acht Jahren Bau‐ und Vorbereitungszeit ist die Hadron‐Elektron‐Ring‐Anlage HERA bei DESY in Betrieb gegangen. Die beiden HERA‐Experimente H 1 und ZEUS haben die ersten tausend Elektron‐Proton‐Stöße registriert und erste interessante Ergebnisse erhalten. Die Hochenergiephysik stößt mit HERA in wissenschaftliches Neuland vor, das weit außerhalb der Reichweite bisheriger Lepton‐Streuexperimente liegt.
James C. Maxwell und die Stabilität der Saturnringe: Über eine wenig bekannte astrophysikalische Arbeit des Schöpfers der elektromagnetischen Theorie
Authors: Willerding E.
Published: February 2013

Um das Jahr 1856 war James Clerk Maxwell (1831–1879) damit beschäftigt, Faradays Konzept der elektrischen und magnetischen Felder in eine befriedigende mathematische Theorie zu übersetzen. Daneben hatte er schon Arbeiten zur Farbentheorie und Elastizitätstheorie veröffentlicht. Doch eine Arbeit hebt sich von diesen mehr physikalischen gänzlich ab: eine umfangreiche theoretische Untersuchung zur Stabilität der Saturnringe auf der Grundlage verschiedener Hypothesen bezüglich der inneren Konstitution dieser Ringe. Im folgenden Aufsatz soll einerseits gezeigt werden, wie weit Maxwell mit dieser rein astrophysikalischen Arbeit seiner Zeit voraus war; andererseits aber auch angedeutet werden, wo aus heutiger Sicht die Grenzen und notwendigen Erweiterungen seiner Modelle liegen — insbesondere im Hinblick auf strukturbildende Prozesse in der protoplanetaren Akkretionsscheibe des frühen Sonnensystems.
Das energieautarke Solarhaus
Authors: Eberl U.
Published: February 2013

In diesen Wochen wird vom Fraunhofer‐Institut für Solare Energiesysteme (ISE) in Freiburg das erste energieautarke Solarhaus der Welt fertiggestellt. Damit soll demonstriert werden, daß es auch in Mitteleuropa möglich ist, den gesamten Energiebedarf eines 4‐Personen‐Haushaltes an Heizung, Warmwasser und Strom allein durch die auf die Gebäudeoberfläche fallende Sonnenstrahlung zu decken.
Plädoyer für eine neue Qualität der Lehre an Hochschulen
Authors: Danielmeyer H. G.
Published: February 2013

Quantitativ sind die Leistungen der Wirtschaft fast so stark gewachsen wie die Ausbildungsleistungen der Hochschulen. Qualitativ haben sich das globale Wirtschaftssystem und das deutsche Hochschulsystem aber so weit auseinanderentwickelt, daß insbesondere die Universitätsausbildung in den wirtschaftsrelevanten Fächern eine grundsätzliche Weichenstellung erfordert. Für die Lehre ist ein neuer Qualitätsbegriff erwünscht, der sich nicht an akademischen Disziplinen, sondern an beruflichen Verantwortungsbereichen orientiert. In der Hoffnung, daß führende Universitäten aktuelle Gestaltungskraft beweisen, um ihre Qualität durch Differenzierung in Lehre und Forschung sparsam zu sichern, werden Vorschläge des Wissenschaftsrats und der Rektorenkonferenz aus Industriesicht unterstützt, die seit 15 Monaten Modellcharakter haben.
Erste Sonnenneutrino‐Messung durch GALLEX
Authors: Hampel W.
Published: February 2013

Nach vieljähriger Vorbereitungszeit hat das Europäische GALLEX‐Sonnenneutrino‐Experiment Anfang Juni diesen Jahres die ersten Ergebnisse veröffentlicht. Der vorläufige Meßwert (83 ± 21 SNU) muß einen wesentlichen Beitrag der sogenannten pp‐Neutrinos enthalten. Damit konnten zum ersten Mal die Neutrinos nachgewiesen werden, die am Beginn der Fusion von Wasserstoff zu Helium entstehen und deren Fluß untrennbar mit der Energieerzeugung in der Sonne verbunden ist. Auf der anderen Seite ergibt das GALLEX‐Resultat, wie die bisherigen Experimente auch, ein Defizit gegenüber der Standard‐Sonnenmodell‐Vorhersage (132 SNU). Der Grund hierfür ist nach wie vor unklar. Die gegenwärtigen Daten aller Experimente zusammengenommen deuten allerdings darauf hin, daß die Lösung eher in einer Abkehr vom Standard‐Modell der Teilchenphysik als in einer Revision des Standard‐Sonnenmodells zu suchen ist.
Kritische Exponenten im Quanten‐Hall‐Effekt
Authors: Koch S.
Published: February 2013

Der Quanten‐Hall‐Effekt zeichnet sich durch universelle Werte des Hall‐Widerstandes in verschiedenen Plateaubereichen aus. Theoretisch wurde bereits gezeigt, daß auch im Bereich zwischen den Quanten‐Hall‐Plateaus universelles Verhalten auftritt. Mit einem am MPI für Festkörperforschung entwickelten Verfahren sind die kritischen Exponenten erstmals experimentell direkt zugänglich.
Neue Perspektiven mit neuem Forschungsfeld: Das Institut für Halbleiterphysik in Frankfurt an der Oder
Authors: Sietmann R.
Published: February 2013

Anfang September wurde in Frankfurt an der Oder das Institut für Halbleiterphysik (IHP) eingeweiht, dessen Hauptarbeitsgebiet die Nanoelektronik sein wird. Damit wird eine wesentliche Lücke in der deutschen Halbleiterforschung geschlossen. R. Sietmann hat das Institut besucht und mit dem IHP‐Direktor, Professor Hermann Grimmeiss, gesprochen. (Red.)
Der Nachlaß Max von Laues: Neue Quellen im Archiv zur Geschichte der Max‐Planck‐Gesellschaft (Berlin)
Authors: Henning E.
Published: February 2013

Quellen werden für Historiker erst dann nutzbar, wenn sie archiviert und zugänglich gemacht sind. Durch Ablauf gesetzlicher Schutzfristen werden ständig neue Quellen verfügbar, deren Analyse in neue bzw. zu berichtigende Darstellungen einfließen sollte. Nicht anders verhält es sich mit dem Nachlaß Max v. Laues. — Daneben ist im folgenden ein Text über „Die Kriegstätigkeit der deutschen Physiker”︁ dokumentiert, eine Erwiderung v. Laues auf eine Rezension des Buches „Alsos”︁ von S. Goudsmit. Dieses Thema ist von neuer Aktualität, seit kürzlich Tonbänder freigegeben wurden, die die Gespräche der Mitglieder des „Uranvereins”︁ und einiger sonst verdächtigter Physiker im britischen Internierungslager Farm Hall wiedergeben (vgl. dazu auch das Oktober‐Heft der Phys. Bl., S. 780). (Red.)
Wissenschaftler‐Integrationsprogramm: „Kampf um die innere Verfassung”︁: Wissenschaftlerförderung auf Zeit zur Integration in die ostdeutschen Hochschulen
Authors: Lahmer W.
Published: February 2013

Im Gegensatz zu den außeruniversitären Forschungseinrichtungen stehen die Hochschulen in den neuen Bundesländern noch am Anfang ihrer Umformung. Ein Aspekt dabei ist die Integration von etwa 2000 positiv beurteilten Wissenschaftlern der ehemaligen Akademie‐Institute durch das Wissenschaftler‐Integrationsprogramm (WIP). Auf vielseitigen Druck und nach schwierigen Verhandlungen wurde im Juli dieses Jahres für WIP eine Verlängerung der Laufzeit und der Integrationsfrist durchgesetzt. Über Ziele und Erfolgsaussichten des Förderprogramms sprach W. Lahmer mit dem Ende August ausgeschiedenen Geschäftsführer der „Koordinierungs‐ und Aufbauinitiative für die Forschung in Berlin und den neuen Ländern”︁, KAI‐eV, Hartmut Grübel.
Zusammenfassung der Podiumsdiskussion: „Wissenschaft und Politik in Wechselwirkung”︁: Ein Ausweg aus der gegenwärtigen Lage der Forschung kann nur im Konsens zwischen Wissenschaft, Wirtschaft und Politik gefunden werden
Authors: Dreisigacker E.
Published: February 2013

Unter der Leitung von DPG‐Präsident Prof. H. Schopper diskutierten auf dem Podium: Prof. F. P. Schäfer, Direktor im MPI für Biophysikalische Chemie, Göttingen, Dr. H. Stercken, MdB, Vorsitzender des Auswärtigen Ausschusses, Prof. N. Fiebiger, Vorsitzender des Wissenschaftlich‐Technischen Beirates der Bayerischen Staatsregierung und langjähriger Rektor der Universität Erlangen, Chr. Lenzer, MdB, Forschungspolitischer Sprecher der CDU/CSU‐Bundestagsfraktion, Prof. H.‐G. Danielmeyer, Leiter der Zentralabteilung Forschung und Entwicklung der Siemens AG, Prof. K.‐H. Laermann, MdB, stellv. Vorsitzender des Auschusses für Forschung und Technologie.
Physiker nutzen Datenbanken immer intensiver: Eine Zwischenbilanz des Datenbankprojekts der DPG
Authors: Weisel L.
Published: February 2013

Seit 1991 läuft ein befristet vom BMFT geförderter Modellversuch der DPG, in dem vierzig Physik‐Fachbereiche die Nutzung elektronischer Fachinformation systematisch in Lehre und Forschung integrieren. Die Akzeptanz des neuen Arbeitsmittels „Datenbankrecherche”︁ ist hoch — doch wie die Recherchekosten nach dem Auslaufen des Modellversuchs aufgebracht werden sollen, ist noch unklar.
Spallationsneutronenquelle — das nächste große europäische Gemeinschaftsprojekt?
Authors: Lengeler H. , Richter D. , Springer T.
Published: February 2013

Nach den Vorstellungen einer von der Europäischen Gemeinschaft eingesetzten Expertengruppe soll im nächsten Jahrhundert eine europäische Neutronenquelle mit einem nutzbaren thermischen Fluß von deutlich mehr als 1015 n/s cm2 gebaut werden. Dabei blieb offen, ob dieses Ziel über einen Höchstflußreaktor oder eine Spallationsneutronenquelle (SQ) zu erreichen sei. Aus der Sicht des (deutschen) „Komitees für Neutronen”︁ sollte es sich um eine SQ handeln, vor allem, weil zu erwarten ist, daß diese Technologie das größere Zukunftspotential besitzt. In bezug auf die Alternative zu einer SQ — ein Höchstflußreaktor, der über die Leistung des Reaktors in Grenoble (1015 n/s cm2) deutlich hinausreicht — wurde europaweit noch keine Initiative ergriffen. Zum einen dürfte dies mit der bekannten Akzeptanzproblematik zu tun haben, zum anderen auch damit, daß ein solcher Reaktor mit einiger Wahrscheinlichkeit schon bald in Oak Ridge (Tennessee/USA) gebaut werden dürfte. — Inzwischen haben Physiker des Forschungszentrums Jülich und des Rutherford‐Appleton Laboratory (RAL) in Chilton/England und mehrere andere europäische Gruppen damit begonnen, eine technische Studie auszuarbeiten, die eine große „Europäische Spallationsneutronenquelle”︁ (ESS) zum Ziel hat. Die Projektleitung der Studie ist im Forschungszentrum Jülich angesiedelt, das wissenschaftliche Sekretariat am RAL. Die Studie, über die im folgenden berichtet wird, soll nach einer Anlaufphase ab 1994 durch die EG finanziert werden. Zur Zeit sind daran bereits fünf europäische Länder mit etwa vierzig Wissenschaftlern beteiligt.
Offen für junge, gute Leute: Max‐Planck‐Institut für Physik komplexer Systeme nimmt Arbeit auf/Geduldsfaden gerissen: Auf die Warnungen der Klimaexperten reagiert die Politik viel zu zögerlich/Neue GALLEX‐Ergebnisse bestätigen Sonnenneutrino‐Defizit/Push oder Pull?: Förderprogramm „Mikrosystemtechnik 1994 — 1999”︁ vorgestellt/Raumfahrtpläne ′94/Alles starrt auf Jupiter: Komet stürzt auf den Großplaneten — ein Glücksfall für die Astronomie/ROSAT beobachtet Rekordflare/Gebrochenzahliger Quanten‐Hall‐Effekt: Flippern mit „Composite Fermions”︁/Wachstum von organischen Kristallen unter dem Rasterkraftmikroskop/Notizen/EU Aktuell
Authors: Dreisigacker E. , Ulbig S. , Kürster M. , Weiss D. , Schimmel Th. , Behlau L.
Published: February 2013

Das MPI für Physik komplexer Systeme in Dresden ist eines der neugegründeten Max‐Planck‐Institute in den neuen Bundesländern. Im Januar dieses Jahres haben die ersten Mitarbeiter ihre Arbeitsplätze in einer renovierten Baracke auf dem Gelände der Technischen Universität bezogen. Institutsdirektor Peter Fulde äußert sich zu Fragen der Redaktion nach den Inhalten, Zielen und der besonderen Organisationsform dieser neuen Einrichtung.
Resonanzionisations‐Spektroskopie mit Lasern: Eine neue, hochempfindliche Methode zur Bestimmung langlebiger Radionuklide in der Umwelt
Authors: Herrmann G. , Kluge H.‐J. , Passler G. , Trautmann N. , Wendt K.
Published: February 2013

Langlebige Radionuklide werden in Umweltproben traditionell über ihre Radioaktivität bestimmt. Für einige der radiotoxischsten Nuklide sind die gebräuchlichsten Methoden jedoch zu unempfindlich und zu zeitraubend, um bei akuter Kontamination rasch Aussagen zu liefern. Laserspektroskopische Methoden sind hier den radiometrischen Verfahren überlegen. Dies wird im folgenden Beitrag anhand der Resonanzionisations‐Massenspektroskopie von Plutoniumisotopen und der Resonanzionisations‐Spektroskopie in kollinearer Geometrie von Strontium‐90 gezeigt.
Breitbandkommunikation für jedermann — wie weit sind wir davon entfernt?
Authors: Venghaus H.
Published: February 2013

Breitband‐Kommunikation zu erschwinglichen Preisen sollte in etwa zehn Jahren für jeden Interessenten in den industrialisierten Ländern verfügbar sein. Ein wesentliches Element der dafür erforderlichen technologischen Infrastruktur ist ein (optisch transparentes) Glasfasernetz, für dessen Realisierung die Photonik wesentliche Komponenten zur Verfügung stellen muß. Der Entwicklungsstand der wichtigsten dieser Komponenten wird im folgenden Beitrag beschrieben.
Aktuelles Thema: Die neue Neutronenquelle Forschungsreaktor München II
Authors: Böning K. , Gläser W. , Steichele E. , Waschkowski W.
Published: February 2013

Der von der Technischen Universität München (TUM) und der Firma Siemens geplante Forschungsreaktor München‐II (FRM‐II) soll im Jahre 2000 als Nachfolger des legendären Garchinger „Atom‐Eis”︁ in Betrieb gehen. Bisher ist das Projekt vor allem wegen der Verwendung von hochangereichertem Uran diskutiert worden (vgl. z. B. Phys. Bl., Heft 7/8, 1994, S. 620 ff.), wogegen das Konzept des FRM‐II, die Experimentiereinrichtungen, die Organisation der Nutzung und das Potential dieses neuen Großgeräts bislang kaum ein Thema war. Dies soll mit dem folgenden Beitrag der Projektverantwortlichen nachgeholt werden, zu einem Zeitpunkt, da der Wissenschaftsrat die Aufnahme des FRM‐II‐Projektes in den 10. Rahmenplan empfohlen und die bayerische Staatsregierung in einer Regierungserklärung die Absicherung der Finanzierung des FRM‐II zugesagt hat. Darüber hinaus hat die Bundesregierung zur Frage des Einsatzes von hochangereichertem Uran inzwischen positiv Stellung genommen. (E. D.)
Persönliches: In memoriam Erich Mollwo
Authors: Lohmann A. W.
Published: February 2013

Vor einem Jahr, am 11. Dezember 1993 verstarb nach kurzem, schwerem Leiden in seinem 85. Lebensjahr Erich Mollwo, em. o. Professor für Angewandte Physik an der Universität Erlangen‐Nürnberg.
„FUN”︁ durch Supernovaexplosionen und Kernphysik mit LISE
Authors: Kratz K.‐L. , Mueller A. C. , Thielemann F.‐K.
Published: February 2013

Eine Reihe von Meteoriten enthalten winzige Einschlüsse von Ca‐Al‐reichen Mineralen mit ungewöhnlichen isotopischen Zusammensetzungen, die wahrscheinlich auf Kondensate von protosolarem Sternenstaub zurückzuführen sind. Um den nukleosynthetischen Ursprung dieser Isotopenanomalien zu klären, ist eine detaillierte Kenntnis der Kernstruktur ihrer neutronenreichen „Progenitor”︁‐Nuklide erforderlich. Hierzu am Fragmentseparator LISE des GANIL durchgeführte Experimente zeigten eine unerwartete Abschwächung der magischen N = 28‐Neutronenschale unterhalb von 48Ca. Dieser Effekt liefert den kernpyhsikalischen Schlüssel zum Verständnis der astrophysikalischen Bedingungen bei der Bildung der Ca‐Ti‐Cr‐„FUN”︁‐Anomalien in Supernovaexplosionen. „FUN”︁ steht für „Fractionation and Unknown Nuclear effects”︁.
Photoionisation ausgerichteter Atome mit Synchrotronstrahlung
Authors: Sonntag B. , Zimmermann P.
Published: February 2013

Photoelektronenspektroskopie mit Synchrotronstrahlung im Bereich der Anregung innerer Elektronen hat entscheidende Beiträge zur Klärung der Mehrelektroneneffekte in Atomen geleistet. Durch die Kombination einer Synchrotronstrahlungsquelle mit einem Farbstofflaser ist es in den letzten Jahren gelungen, die Anregung ausgerichteter Atome zu untersuchen. Intensität und Winkelverteilung der Photoelektronen hängen stark von Energie und Polarisation der beiden Photonenstrahlen ab und eröffnen somit einen einzigartigen Zugang zu genauen Aussagen über den Einfluß der Elektronenkorrelation auf Atomzustände und Photoionisationsdynamik.
Das neue Nationale Hochfeld‐Magnetlabor der USA: eine internationale Forschungsstätte
Authors: Schneider‐Muntau Hans J.
Published: February 2013

In den letzten Jahren ist die Nachfrage nach hohen und höchsten Magnetfeldern stark gewachsen. Experimentiermöglichkeiten in höchsten Magnetfeldern werden z. B. von der Großmann‐Kommission (Phys. Bl. Mai 1992, S. 372) als vielversprechendes neues Gebiet der Physik, Chemie und Biologie bezeichnet. Obgleich an dem bisher führenden deutsch‐französischen Hochfeld‐Magnetlabor in Grenoble die technischen Installationen vor kurzem erneuert wurden, sind größte Anstrengungen erforderlich, um Europa weiterhin eine Spitzenstellung zu sichern. Die sicherlich wünschenswerte Weiterentwicklung des Labors übersteigt derzeit die finanziellen Möglichkeiten der Trägergesellschaften. — Mit dem National High Magnetic Field Laboratory (NHMFL) steht der Forschung jetzt in den Vereinigten Staaten das weltweit größte Hochfeldlabor zur Verfügung. Dort wird auch ein Hybridmagnet gebaut, mit dem ein Dauerfeld von 45 Tesla erreicht werden soll. Die Redaktion hat Dr. Hans Schneider‐Muntau, Deputy Director am NHMFL, eingeladen, das neue Labor im Vergleich zu anderen Einrichtungen dieser Art zu beschreiben. (Red.)
Ultraschall, Stoßwellen und Phononen: Grundfragen und Anwendungen ‐ drei Beispiele aus der Ultraschall‐, Stoßwellen‐ und Phononenphysik
Authors: Eisenmenger W.
Published: February 2013

Die Einteilung naturwissenschaftlicher Forschung nach Grundlagen‐ und Anwendungsorientierung läßt gelegentlich die enge Zusammengehörigkeit dieser beiden Aspekte in Vergessenheit geraten. Fragestellungen aus dem Bereich der Anwendungen können oft erst nach Klärung von Grundfragen beantwortet werden, und bei der Lösung von Grundfragen müssen mitunter neue Wege beschritten werden, die ihrerseits zu neuen Anwendungen führen. Dies läßt sich aus der Geschichte der Naturwissenschaften vielfältig belegen. Auch die drei folgenden Beispiele aus der Ultraschall‐, Stoßwellen‐ und Phononenphysik zeigen die enge Zusammengehörigkeit von Grundfragen und Anwendungen.
Die Goldmacher in Darmstadt: Über das Verhältnis von Neugier und Profit in der Forschung
Authors: Frühwald W.
Published: February 2013

Anläßlich der Feier zum 25jährigen Bestehen der Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) hielt DFG‐Präsident Wolfgang Frühwald eine vielbeachtete Rede. Ausgehend vom romantischen „Märchen vom Schulmeister Klopfstock und seinen fünf Söhnen”︁ von Clemens von Brentano, vermittelte er seinen Zuhörern eine andere, weniger vertraute Anschauung vom Begriff der Elemente. Übertragen auf die Wissenschaftspolitik, von der die Rede hauptsächlich handelte, machte Frühwald den Dichter zum Mitstreiter im Kampf gegen die Zweck‐ und Verwertungsorientierung von Forschung, wie sie heute um sich greift: Im Märchen wird das zweckloseste, was das Leben kennt, die Liebe und die Poesie, in den Rang eines Grundelementes gehoben, als quinta essentia neben die Elemente der Antike, Luft, Feuer, Wasser und Erde, gestellt. Den Niedergang des Ansehens von Grundlagenforschung wertet Frühwald als eines von vielen Symptomen für einen umfassenden Kulturwandel. Als verhängnisvoll schätzt er die Tendenz ein, die ihrer Natur nach grundlegend verschiedenen Wissenskreisläufe des technischen Innovationsprozesses und des Forschungsprozesses — der erste ist evolutionär, der zweite revolutionär ‐aufeinander abzubilden. Wer das versuche, rüttele an den Grundlagen unserer Zivilisation. (Red.)
Hubert Markl nächster MPG‐Präsident/Einspruch vorprogrammiert/Jenseits der Hubble‐Konstanten/Chip steuert Nervenzelle: Kapazitives Verfahren vermeidet elektrochemische Effekte bei der Stimulation von Nervenzellen/Arbeitsmarkt für Ingenieure erholt sich/Messung der Frequenz sichtbarer Strahlung/Das neue Gesicht der Bose‐Einstein‐Kondensation/Die blaue GaN‐Leuchtdiode: Auftakt für einen neuen Industriezweig/Die Tomographische Atom‐Sonde: Chemische Analyse in drei Dimensionen mit atomarer Auflösung/Notizen/EU aktuell
Authors: Jorda S. , Schnatz H. , Lipphardt B. , Helmcke J. , Riehle F. , Zinner G. , Großmann S. , Holthaus M. , Fasol G. , Al‐Kassab T. , Wollenberger H. , Blavette D.
Published: February 2013

Seit den sechziger Jahren wird weltweit fieberhaft nach einem Emitter für blaues Licht gesucht, dem enorme praktische Bedeutung zukommt, sofern er die strengen Anforderungen industrieller Anwendbarkeit erfüllt. Dieses Rennen hat vor kurzem Nichia Chemical Industries gewonnen, eine relativ kleine Firma auf Japans Shikoku‐Insel. Der folgende Beitrag beschreibt die wesentlichen Schritte auf dem Weg zur blauen LED auf der Basis von Indium‐Gallium‐Nitrid/Aluminium‐Gallium‐Nitrid‐Heterostrukturen. Er basiert auf einem Besuch bei Nichia und Gesprächen mit dem verantwortlichen Wissenschaftler Nakamura und dem zuständigen Business‐Manager und zeigt, daß dieser Erfolg bemerkenswert, aber sicher kein Zufall ist.

Feldionenmikroskopie, kombiniert mit Flugzeit‐Massenspektrometrie und einem neuentwickelten ortsauflösenden Detektor, erlaubt es jetzt erstmals, Bilder von der chemischen Struktur einer Volumenprobe mit atomarer Auflösung zu gewinnen. Die Methode — Tomographische Atomsonde, kurz: TAP genannt — eröffnet einen neuen und vielversprechenden Weg zur ortsauflösenden Grenzflächenanalyse.
Chancen des Neuaufbaus genutzt: Die Situation der Physik an den Universitäten der neuen Bundesländer
Authors: Dreisigacker E.
Published: February 2013

Fünf Jahre nach der Vereinigung und zwei Jahre nach einer ersten Umfrage unter den Physik‐Fachbereichen der neuen Bundesländer (vgl. Dez.‐Heft 1993, S. 1095 ff) hat die Redaktion wiederum dieselben Vertreter dieser Fachbereiche nach der Lage der Physik befragt. Hinzugenommen wurde die Universität Potsdam, und für die Physik in Jena hat jetzt Prof. W. Richter geantwortet (1993: Prof. E. Schmutzer). Der Fragenkatalog ist gegenüber 1993 erweitert und modifiziert.

Das Fazit fällt etwas nüchterner aus als die umfassende Fünf‐Jahres‐Bilanz von Forschungsminister Rüttgers („Die Ergebnisse der Umstrukturierung in Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie sind eine Erfolgsstory”︁): Die Chancen des Neuaufbaus wurden weitgehend genutzt, vieles ist erreicht, der Integrationsprozeß hat deutliche Fortschritte gemacht. Mehr und mehr werden „Sonderregelungen Ost”︁ abgeschafft, obwohl gewisse Besonderheiten noch längere Zeit bestehen werden. Fünf Jahre nach der Einheit sollte jetzt dazu übergegangen werden, die Fachbereiche an der Effizienz ihrer Lehre zu messen — ohne einen „Gewichtungsfaktor Ost”︁.
Atominterferometrie und Gravitation
Authors: Bordé Ch. J. , Lämmerzahl C.
Published: February 2013

Interferenzexperimente mit Neutronen und Atomen sind die bisher einzigen Laborversuche, die die Kopplung quantenmechanischer Materie an die Gravitation und an die Trägheit nachweisen. Hierbei ist die Atominterferometrie durch ihre hohe Genauigkeit und durch ihre theoretische und experimentelle Klarheit ausgezeichnet. In dieser kurzen Übersicht werden die bisher durchgeführten Experimente beschrieben, und es wird auch auf Vorschläge für weitere Experimente eingegangen. Die Bedeutung dieser Experimente für die Gravitationstheorie im Quantenbereich wird kurz diskutiert.
Magnetische Resonanz an einzelnen Molekülen (I): Die Hyperfeinwechselwirkung eines molekularen Spins mit einem Kernspin
Authors: Köhler J.
Published: February 2013

Den verschiedenen Methoden der magnetischen Resonanz haben sich in den letzten Jahrzehnten — trotz ihrer geringen Empfindlichkeit — viele Anwendungen in Physik, Chemie und Medizin erschlossen. In den vergangenen Jahren gelang es, optische Detektionsverfahren mit der Einzelmolekülspektroskopie in Festkörpern zu kombinieren und damit die Nachweisgrenze bei der Elektronenspinresonanz auf einen einzelnen Spin zu senken.
Das kälteste Antiproton der Welt
Authors: Quint W.
Published: February 2013

Vor kurzem ist es der TRAP‐Kollaboration am LEAR (CERN) gelungen, ein einzelnes Antiproton in einer Penning‐Falle zu speichern und auf eine Temperatur von 4 K abzukühlen. Der Vergleich der Zyklotronfrequenzen des Antiprotons und des Protons zeigt, daß ihre Ladungs‐Massen‐Verhältnisse mit einer relativen Genauigkeit von 10−9 übereinstimmen. Diese Messung ist der genaueste Test der CPT‐Symmetrie an Baryonen. Bei Gültigkeit des CPT‐Theorems sind die träge Masse und die Ladung von Proton und Antiproton exakt gleich.
Supraleitung und magnetische Ordnung in Schwere‐Fermionen‐Systemen
Authors: Geibel C.
Published: February 2013

Seit der Entdeckung der Hochtemperatur‐Supraleiter hat die Frage nach dem Wechselspiel zwischen Magnetismus und Supraleitung wieder enorm an Bedeutung gewonnen, da in diesen Verbindungen die Supraleitung erst auftritt, nachdem der magnetisch geordnete Zustand durch Dotierung unterdrückt wurde. Eine andere Klasse von Systemen, in denen ähnliche Effekte eine essentielle Rolle spielen, sind die Schwere‐Fermionen‐Supraleiter. Neue Untersuchungen haben gezeigt, daß dort dieses Wechselspiel viel komplexer ist, wobei sowohl Koexistenz von supraleitendem und magnetischem Zustand als auch die Verdrängung des magnetischen durch den supraleitenden Zustand beobachtet werden.
Perspectives of Gamma‐Ray Astronomy beyond 2000
Authors: Védrenne G.
Published: February 2013

Despite the inherent observational difficulties gamma‐ray astronomy has contributed substantially to our knowledge of the universe during the last roughly 20 years. The GRANAT mission and the Compton Observatory have had a remarkable impact with e.g. the discovery of new sources involving stellar or massive black holes, the mapping of gamma‐ray line diffuse galactic emissions, the localization of thousands of gamma‐ray bursts. Meanwhile the next‐generation mission INTEGRAL is scheduled for launch in 2001/2002.
Neue Dielektrika für Gbit‐Speicherchips
Authors: Hönlein W.
Published: February 2013

Ein nahezu unbegrenzter Bedarf an schnellem Arbeitsspeicher in Computer‐systemen hat zu einer einzigartigen technologischen Entwicklung bei Speicherchips geführt, die durch das Moorsche Gesetz beschrieben wird: Vervierfachung der Speicherdichte von DRAMs (Dynamic Random Access Memories) alle drei Jahre. Diese Entwicklung war immer wieder von neuen technologischen Innovationen begleitet, so z. B. der Erweiterung des Einsatzbereiches der optischen Lithographie in den UV‐Bereich. Die noch vor einem Jahrzehnt bei 1 μm Auflösung vermutete Grenze der optischen Lithographie wird heute eher bei 0,1 μm gesehen. Die laterale Verkleinerung der Strukturen stößt allerdings zunehmend an physikalische und wirtschaftliche Grenzen und zwingt zum Einsatz neuer Materialien und Konzepte. Ein Beispiel sind neue Dielektrika mit großer Dielektrizitätskonstante für die Speicherzellen eines DRAMs.
Physikstudierende – verzweifelt gesucht …: Physikfachbereiche rühren die Werbetrommel
Authors: Flegel Ilka
Published: February 2013

Seit 1992 sinken im Studienfach Physik die Anfängerzahlen – teilweise so drastisch, daß mancher Fachbereich ums Überleben bangt. Doch die Not macht erfinderisch: Ein Spaziergang durch die “Werbe‐Angebote” der Universitäten enthüllt ein abwechslungsreiches Bild, mit mehr oder weniger traditionellen Veranstaltungen und echten Highlights, von der Physik‐Show am Samstag morgen bis zum PC für jeden Studienanfänger, vom Früheinstieg ins Physikstudium bis zum Mentorinnen‐Programm für Schülerinnen.
Europas Röntgenobservatorium XMM: Ausgerüstet mit mehreren Röntgenteleskopen und Röntgenspektrometern wird die X‐ray Multi‐Mirror Mission zentrale Fragen der Astrophysik und Kosmologie beantworten
Authors: Schartel Norbert , Dahlem Michael
Published: February 2013

In den letzten 25 Jahren haben sich Beobachtungen im Röntgenlicht, neben optischen und Radiobeobachtungen, zum dritten wichtigen Standbein der Astronomie entwickelt. Die Dynamik dieser Entwicklung zeigt sich darin, dass den Astronomen seit dem Start von ROSAT immer wenigstens zwei Röntgensatelliten zur selben Zeit zur Verfügung standen. Im nächsten Jahr wird mit drei neuen Teleskopen ein vorläufiger Höhepunkt dieser Entwicklung erreicht. Obwohl die Instrumente jedes Observatorium ihre spezifischen Stärken aufweisen, wird die X‐ray Multi‐Mirror Mission (XMM) der Europäischen Raumfahrt‐Organisation (ESA) schon aufgrund ihrer im Vergleich zu allen anderen Teleskopen riesigen Spiegelfläche einen entscheidenden Eckstein bilden.
Dunkle Materie und Sonnen‐Neutrinos: Eine endliche Neutrinomasse weist auf bisher unbekannte Teilchen jenseits des Standardmodells hin
Authors: Jochum Josef , von Feilitzsch Franz
Published: February 2013

Galaxien in Galaxien‐Clustern bewegen sich mit höheren Geschwindigkeiten als der durch die Gravitationskraft der sichtbaren Materie alleine gegebenen Fluchtgeschwindigkeit. Um Galaxien‐Cluster zusammenzuhalten, muss es daher in ihnen eine unsichtbare Form der Materie oder eine ungewöhnliche Klasse dunkler Objekte geben [1]. Diese so genannte Dunkle Materie gibt uns eines der größten Rätsel der Astrophysik auf, und die Suche nach ihr ist eine der gegenwärtig interessantesten Aufgaben der Teilchen‐ und Astrophysik. Als aussichtsreiche Kandidaten für die Dunkle Materie gelten bisher unbekannte schwach wechselwirkende Elementarteilchen, wie sie im Standardmodell jedoch nicht vorkommen.
Ordnung im Ionenstrahl: Wie an einer Perlenschnur lassen sich Ionen im Beschleunigerring speichern
Authors: Hasse Rainer W.
Published: February 2013

Am Schwerionenspeicherring ESR der Gesellschaft für Schwerionenforschung (GSI) wurden geordnete Teilchenstrahlen mit maximal 1000 bis hinunter zu einzelnen Teilchen im ganzen Ring erzeugt und nachgewiesen. Diese Teilchen sind longitudinal so kalt, dass sie zwar gemeinsam mit ungefähr der halben Lichtgeschwindigkeit umlaufen, relativ zueinander aber so langsam sind, dass sie sich wegen der Coulombabstoßung nicht überholen können. Die Massen der Teilchen lassen sich in diesem System mit einer Genauigkeit von 10−7 bestimmen.
Chaosforschung: Chaos im Kopf?: Die nichtlineare Dynamik kann helfen, epileptische Anfälle vorherzusagen und das Erregerzentrum zu lokalisieren
Authors: Arnhold Jochen , Grassberger Peter , Lehnertz Klaus
Published: February 2013

Ungefähr ein Prozent der Weltbevölkerung – in der Bundesrepublik sind es ca. 600 000 Menschen – leidet an Epilepsie, einer Erkrankung des Zentralnervensystems. Obwohl viele Betroffene mit Medikamenten oder einem chirurgischen Eingriff am Gehirn gut behandelbar sind, ist diese Erkrankung dennoch ein wichtiges gesundheitspolitisches Problem. Im Folgenden beschreiben wir Ansätze, die mit Hilfe neuester Erkenntnisse aus der Theorie der nichtlinearen Dynamik – der „Chaostheorie”︁ [1] – die Diagnostik und Therapie dieser Erkrankung verbessern sollen.
„Für alle Zeiten, für alle Menschen”︁: Vor 125 Jahren wurde die Meterkonvention unterzeichnet
Authors: Kind Dieter
Published: February 2013

Kurz nach der Französischen Revolution wurde vor 200 Jahren das Meter auf den 40millionsten Teil eines Längenkreises zurückgeführt. Das Meter bildete gemeinsam mit dem daraus abgeleiteten Kilogramm die Grundlage für das metrische System, auf das sich vor 125 Jahren 17 Regierungen in Paris einigten. Ihm folgte 1960 das heute weltweit gültige SI‐Einheitensystem.
Solarzellen und Mikrochips von morgen: Transfertechniken erlauben es, dünne einkristalline Siliziumschichten auf Glas oder Plastik aufzubringen
Authors: Bergmann Ralf B. , Rinke Titus J. , Werner Jürgen H.
Published: February 2013

Dünne Schichten aus Silizium mit immer höheren Anforderungen an die elektronischen Eigenschaften kommen heutzutage bei flachen Bildschirmen, in der Mikrosystemtechnik und der Photovoltaik zum Einsatz. Die bisherigen Technologien nutzen amorphe oder polykristalline Siliziumschichten. Durch strukturelle und elektronische Defekte in diesen Schichten ist die Leistungsfähigkeit der Bauelemente jedoch eingeschränkt. Einkristalline Schichten, die man durch Transfertechniken auf beliebige Substrate aufbringen kann, sind eine interessante Alternative zur Verwendung solcher Siliziumschichten in der Dünnschichttechnik. Möglicherweise können sie eines Tages sogar mit den herkömmlichen dicken Siliziumscheiben konkurrieren.
Teilchenphysik: Vom Spin des Nukleons zum HERMES‐Effekt: Verstehen wir den Aufbau der Materie aus Quarks und Gluonen?
Authors: Düren Michael , Rith Klaus
Published: February 2013

Mitte der 80er Jahre entdeckte die Europäische Myon Kollaboration (EMC), dass der Spin des Protons sich nicht einfach aus der Summe der Spins der Quarks ergibt. Diese Entdeckung führte damals zur so genannten „Spinkrise”︁. Um Licht in das Spinrätsel zu bringen, wurde vor mehr als zehn Jahren das HERMES‐Experiment an der HERA‐Speicherringanlage des Deutschen Elektronensynchrotrons (DESY) in Hamburg vorgeschlagen. Heute, nach fünf Jahren Messzeit, liegt eine Fülle von experimentellen Daten vor, die nicht nur Informationen über den Beitrag der einzelnen Quarktypen und der Gluonen zum Spin des Nukleons liefern, sondern auch wichtige neue Erkenntnisse zur starken Wechselwirkung und dem Verhalten von Quarks und Gluonen in Atomkernen. So stießen die HERMES‐Physiker vor einigen Monaten auf einen neuen Kerneffekt, der inzwischen als HERMES‐Effekt bezeichnet wird und der ein erneutes Rätseln um den Aufbau der Materie aus Quarks und Gluonen ausgelöst hat.
Mikrosysteme für die Biotechnologie
Authors: Köhler Michael , Hinnen Albert , Ullrich Klaus , Dintner Helmut
Published: February 2013

Die Chiptechnologie beschränkt sich längst nicht mehr auf die elektronische Mess‐ und Informationstechnik. Mit Mikrochips ist es heute gleichermaßen möglich, biologische Information zu entziffern und zu bearbeiten, zum Beispiel bei der DNA‐Sequenzierung. Anstelle von Festkörpern, metallischen Leiterbahnen und Schaltkreisen müssen dabei Flüssigkeiten, Moleküle und Zellen adressiert und prozessiert werden. Nicht allein wissenschaftliches und technisches Interesse treibt diese Entwicklung voran. Die Probleme der Welternährung und Weltgesundheit, Klimaschutz und Artenschutz, ökologisches Leben und Produzieren werden ohne Kenntnis und Beherrschung der molekularen Basis lebender Systeme nicht zu bewältigen sein. Die Miniaturisierung biomolekularer Prozesse und der Aufbau von Schnittstellen zwischen der biomolekularen Welt und der digitalelektronischen Welt sind Herausforderungen für die Biotechnologie, die mit der Handhabung kleinster Stoffmengen beginnen.
Physik studieren per Internet: Können E‐Mail und Internet eine Physikvorlesung ersetzen? Erfahrungen mit dem multimedialen Fernstudium in Kaiserslautern
Authors: Schweickert Frank , Roth Daniel , Menzel Martin , Jodl Hans‐Jörg
Published: February 2013

Die Universität Kaiserslautern bietet die Einführungsvorlesungen des Hauptfachstudiums Physik auch als Fernstudium an. In Europa ist dieser “Früheinstieg ins Physikstudium” (FiPS) inzwischen mit an der Spitze einer Entwicklung, die in den Flächenstaaten mit Fernstudientradition Australien und USA naturgemäß schon früher stärkeres Interesse gefunden hat. FiPS hat dabei keineswegs zum Ziel, das Präsenzstudium entbehrlich zu machen. Vielmehr möchte es auch Anregungen dafür geben, wie eine künftige Physiklehre an Hochschulen durch multimediale Fernstudienelemente bereichert werden kann.
100 Jahre Quantenphysik: „… ich dachte mir nicht viel dabei …”︁: Plancks ungerader Weg zur Strahlungsformel
Authors: Giulini Domenico , Straumann Norbert
Published: February 2013

Max Plancks Ableitung seiner Strahlungsformel, mitgeteilt am 14. Dezember 1900 und von ihm selbst als „Akt der Verzweiflung”︁ charakterisiert, markiert die Geburtsstunde der Quantentheorie. Gleichzeitig wurde Planck dadurch zur Aufgabe eines langjährigen und systematisch angelegten Forschungsprogramms gezwungen, in dem er mithilfe der gerade erst etablierten Maxwellschen Elektrodynamik versuchte, den Zweiten Hauptsatz der Thermodynamik als streng deterministisches Gesetz zu begründen.
100 Jahre Quantenphysik: Universell und inkonsistent?: Quantenmechanik am Ende des 20. Jahrhunderts
Authors: Mittelstaedt Peter
Published: February 2013

In hundert Jahren hat sich die Quantenmechanik zu einer äußerst erfolgreichen und vermutlich universell gültigen physikalischen Theorie entwickelt. Verwirklichen sich in ihr unsere „dreams of a final theory”︁, wie Steven Weinberg es formulierte, oder trifft – gerade wegen der vermuteten Universalität – zu, was Kurt Gottfried in die Frage kleidete „Does quantum mechanics carry the seeds of its own destruction?”︁.