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Nukleosynthese in homogenen und inhomogenen Urknallmodellen
Authors: Langanke K. , Rolfs C. 
Published: February 2013

AbstractDie Erklärung der relativen Häufigkeiten der leichten Elemente gilt als der größte Erfolg der Urknallmodelle. Nach diesen Modellen sind die Nuklide D, 3He, 7Li und vor allem 4He in den ersten Minuten in einer sehr heißen, aber homogenen Phase unseres Universums synthetisiert worden. Die Annahme der Homogenität wird allerdings durch jüngste Erkenntnisse der Quantenchromodynamik in Frage gestellt: Gab es beim Phasenübergang unseres Universums vom Quark‐Gluon‐Plasma zu normaler hadronischer Materie eine zeitweise Koexistenz beider Phasen (Phasenübergang erster Art), so kann es während der Periode der Nukleosynthese zu merklichen Inhomogenitäten in der Baryonendichte gekommen sein. Es ist dann möglich, daß im Urknall auch schwere Elemente (Massen A > 9) mit Häufigkeiten hergestellt wurden, die knapp unterhalb der heutigen Beobachtungsschranken liegen.
Optische Spektroskopie einzelner Moleküle in einem Festkörper
Authors: Haarer D. , Kador L. 
Published: February 2013

AbstractBei herkömmlichen spektroskopischen Untersuchungen an kondensierter Materie stammen die beobachteten Signale von mindestens 1010 bis 1015 Molekülen, über deren Eigenschaften und Verhalten gemittelt wird. Seit einigen Jahren ist es jedoch möglich, einzelne Dotierungsmoleküle in einem auf tiefer Temperatur gehaltenen Festkörper optisch nachzuweisen. Dadurch wird es möglich, die Wechselwirkung eines Moleküls mit seiner Matrixumgebung mit extremer Orts‐ und Frequenzauflösung zu studieren. Eine interessante Anwendung für zukünftige Experimente könnte darin bestehen, Tunnelzustände in amorphen Festkörpern oder Gitterfehler in Kristallen aufgrund ihrer Auswirkungen auf das Verhalten eines in der Nähe befindlichen einzelnen Dotierungsmoleküls genauer als bisher zu charakterisieren.
Physik in Polen — Herausforderung und Chance
Authors: Spałek J. 
Published: February 2013

AbstractDer politische Wandel im Jahr 1989 hin zur Demokratie stellt auch die polnische Wissenschafts‐ und Bildungslandschaft in ihrer jetzigen Form vor eine große Herausforderung. Zugleich bietet sich damit aber auch die Chance, neue Strukturen zu entwickeln. Die Redaktion hat Herrn Prof. Jozef Spałek, Theoretischer Physiker an der Universität Warschau, gebeten, vor diesem Hintergrund die Lage der Physik in unserem Nachbarland Polen zu beschreiben. Sein Bericht beginnt mit einem kurzen historischen Abriß, danach beschreibt er den Status quo und zeigt schließlich auf, in welche Richtung die Entwicklung gehen könnte.
Ansichten: Zwischen den Stühlen: Industriephysiker oder Hochschullehrer? — Ein Brief von Walter Schottky aus dem Jahre 1960
Authors: Schottky Walter 
Published: February 2013

AbstractAnläßlich der Fünf‐Jahr‐Feier des Walter‐Schottky‐Instituts der TU München Mitte Juli verlas Dr. Martin Schottky, der Enkel Walter Schottkys, einen bislang niemals vollständig veröffentlichten Brief seines Großvaters vom 18. Mai 1960 an den damaligen Rektor der TU Berlin, Prof. Schnutenhaus. Anlaß war die vorausgegangene Ehrenpromotion von Schottky durch die TU Berlin am 17. Februar 1960. Aufgrund einer kurz davor überstandenen Stimmbandoperation war Schottky nicht in der Lage gewesen, sich während des Festaktes mit einer Rede für die Ehrung zu bedanken. Die im Brief angesprochene Frage, wo sich ein hochbegabter Wissenschaftler besser entfalten kann, an der Hochschule oder in der Industrie, ist heute mindestens so aktuell wie vor Jahrzehnten. Auch Schottkys Reflexionen zum Spannungsfeld Lehre—Forschung haben nichts an Bedeutung eingebüßt. (Red.)
Einfluß und Verantwortung der Wissenschaft: Auszug aus einem im Orden pour le Mérite für Wissenschaften und Künste gehaltenen Referat (Oktober 1993)
Authors: v. Weizsäcker C. F. 
Published: February 2013

AbstractWelche Verantwortung trägt die Wissenschaft für die Folgen ihres Tuns? Welches Maß an Einflußnahme auf gesellschaftlich‐politische Entscheidungen ist geboten? Welchen Handlungsmaximen soll der einzelne folgen? In jeder Phase ihrer 50jährigen Geschichte haben die Physikalischen Blätter Fragen dieser Art aufgegriffen und verantwortungsvoll diskutiert. Wie kein zweiter hat sich Carl Friedrich von Weizsäcker in seinen Vorträgen, Aufsätzen und Büchern mit dieser Problematik auseinandergesetzt. Er hat damit im Kreis der Wissenschaftler, aber auch weit darüber hinaus, die Verantwortung von Wissenschaft und Technik bewußt gemacht und zur aktiven Wahrnehmung solcher Verantwortung aufgerufen. Von Weizsäcker war die treibende Kraft beim Zustandekommen der „Göttinger Erklärung”︁ vom 12. April 1957 (siehe Seite 31), einem herausragenden Zeugnis für aktiv wahrgenommene Verantwortung durch deutsche Physiker. Seither haben die Probleme, die nach verantwortungsvoller Einflußnahme durch Wissenschaftler verlangen, an Zahl und Bedeutung eher zu‐ als abgenommen. Vor diesem Hintergrund hat die Redaktion Herrn von Weizsäcker gebeten, diese Problematik aus heutiger Sicht zu beleuchten. (E. D.)
Magnetische Resonanz an einzelnen Spins
Authors: von Borczyskowski C. , Wrachtrup J. , Orrit M. , Bernard J. , Brown R. 
Published: February 2013

AbstractKürzlich wurde der optische Nachweis einzelner Moleküle in Festkörpern bei Temperaturen unterhalb von 10 K berichtet. Damit steht eine hochempfindliche Sondenmethode zur Verfügung, die zur Charakterisierung von Festkörpereigenschaften auf einer Skala von einigen Nanometern beiträgt, ohne daß die sonst in der Spektroskopie notwendige Ensemblemittelung nötig ist. Die Kombination der optischen Spektroskopie mit magnetischen Resonanzverfahren erlaubt jetzt auch den Nachweis einzelner Spins. Neben der Beobachtung von Quantenphänomenen, Spinkohärenz und der Äquivalenz von Zeit‐ und Ensemblemittelung sind hochempfindliche Messungen der Orientierung von einzelnen Molekülen in äußeren Magnetfeldern und auf Oberflächen denkbar.
Evolutionäre Algorithmen — ein robustes Optimierkonzept
Authors: Rudolph G. , Schwefel H.‐P. 
Published: February 2013

AbstractNaturwissenschaftler und Ingenieure haben es oft mit Optimierungsproblemen zu tun, bei denen die bekannten analytischen Methoden versagen. Vor diesem Hintergrund gelangte die „Bionik”︁ (Kunstwort aus Biologie und Technik) zu Bedeutung, d. h. das wissenschaftliche Arbeitsgebiet, in dem von der Natur hervorgebrachte Lösungen, Strukturen und Prinzipien daraufhin untersucht werden, ob sie Optimallösungen darstellen und inwieweit sie sich zur Optimierung technischer Probleme heranziehen lassen. Etwa ab Anfang der 60er Jahre begannen mehrere Arbeitsgruppen unabhängig voneinander, die Prinzipien der Evolution nachzuahmen, um sie im Sinne der Optimierregeln einzusetzen. Solche Verfahren, die ständig verfeinert und durch ständig schnellere Computer immer leistungsfähiger werden, bezeichnet man heute als „Evolutionäre Algorithmen”︁. In diesem und dem folgenden Beitrag sowie einem weiteren, der im nächsten Heft erscheint, werden die drei wichtigsten Evolutionären Algorithmen — die genetischen Algorithmen, das Evolutionary Programming und die Evolutionsstrategien — vorgestellt und ihre Leistungsfähigkeit an Beispielen demonstriert. (Red.)
Photothermische Mikroskopie zeigt verborgene Defekte in UV‐Hochleistungsoptiken
Authors: Reichling M. , Kaiser N. , Bodemann A. 
Published: February 2013

AbstractBei der Entwicklung immer leistungsfähigerer Lasersysteme stellen die Beschichtungen der optischen Komponenten zur Strahlerzeugung und Strahlführung eine Herausforderung an den Schichthersteller dar. Neue Fertigungstechniken und die Berücksichtigung neuester Erkenntnisse, die mit optischen und nichtoptischen Charakterisierungsmethoden gewonnen wurden, erlauben heute UV‐Spiegel höchster Laserfestigkeit herzustellen. Am Fraunhofer‐Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik (IOF) Jena wurde ein Höchstwert im Einzelschußregime von 16 J/cm2 bei 248 nm erreicht. Entscheidend bei der weiteren Verbesserung der Laserfestigkeit der Schichtsysteme ist es, Absorptionszentren in den optischen Schichten zu vermeiden. Die Photothermik erlaubt den Nachweis minimaler Absorptionen mit Mikrometerauflösung.
Emeriti erinnern sich: Die Entstehung des Schalenmodells der Atomkerne
Authors: Haxel O. 
Published: February 2013

AbstractAm 2. April feiert Professor Otto Haxel seinen 85. Geburtstag, zu dem ihm seine Freunde, Kollegen und Schüler herzlich gratulieren. Im wissenschaftlichen Lebenswerk Otto Haxels, das die Physikalischen Blätter zuletzt im April 1985 gewürdigt haben, ragt die Begründung des Schalenmodells des Atomkerns (gemeinsam mit J. H. D. Jensen und H. E. Suess) besonders hervor. Die Redaktion freut sich, einen Vorabdruck aus dem dieser Tage erscheinenden Buch [Heidelberger] „Emeriti erinnern sich”︁* abdrucken zu können, zu dem Herr Haxel einen längeren Beitrag mit dem Titel „Wie ich die Entstehung der Physik der Atomkerne erlebte”︁ beigesteuert hat. Ein Unterkapitel daraus sind die im folgenden wiedergegebenen Erinnerungen an die Entstehung des Schalenmodells der Atomkerne. Der Beitrag fügt sich in eine lose Folge von Erinnerungen und Reflexionen großer Physiker, die den 50. Jahrgang der Physikalischen Blätter abrunden werden.
Monte‐Carlo‐Zugang zum Kernschalenmodell
Authors: Koonin S. E. , Langanke K. , Dean D. J. 
Published: February 2013

AbstractDas Schalenmodell wechselwirkender Nukleonen gilt allgemein als die fundamentalste Theorie des Kerns. In der konventionellen Formulierung als ein Matrixdiagonalisierungsproblem sind seinen Anwendungen wegen der erforderlichen Computerleistung enge Grenzen gesetzt. Eine Umformulierung des Schalenmodells durch Pfadintegrale ist frei von diesen Beschränkungen und erlaubt die Untersuchung eines weiten Gebietes neuer und aufregender Kernphysik.
Mikrogravitationsexperimente zur thermomagnetischen Konvektion
Authors: Odenbach S. 
Published: February 2013

AbstractIn Suspensionen magnetischer Teilchen, sogenannten Ferrofluiden, kann mittels geeigneter magnetischer Felder thermische Konvektion auch ohne die Wirkung der Schwerkraft erzeugt werden. Um diese thermomagnetische Konvektion unabhängig von der Auftriebskonvektion im Schwerefeld untersuchen zu können, wurden Experimente unter Mikrogravitation durchgeführt. Hierbei wurde insbesondere der Versuch unternommen, derartige Konvektionsphänomene am Fallturm „Bremen”︁ zu untersuchen, da an diesem Forschung unter Schwerelosigkeit unter besonders günstigen experimentellen Rahmenbedingungen und mit niedrigen Kosten möglich ist.
Rechnen mit Neuronalen Netzen
Authors: Männer R. , Lange R. 
Published: February 2013

AbstractIm ersten Teil dieses Beitrags (Mai‐Heft, [1]) wurden die funktionalen Eigenschaften von Neuronalen Netzen und das „Trainieren”︁ beschrieben. Für viele interessante Aufgaben, die mit Hilfe von Neuronalen Netzen gelöst werden könnten, reicht jedoch die Rechenleistung herkömmlicher Computer nicht aus, und es ist unerläßlich, spezielle Rechner zu entwickeln. Im folgenden werden drei verschiedene Konzepte für solche Neurorechner vorgestellt. Dazu zählen digitale Neurocomputer, bei denen die zeitkritische Matrix‐Vektor‐Multiplikation durch spezielle Hardware unterstützt wird, die aber ansonsten frei programmierbare Rechner sind, ferner sehr schnelle, auf Analog‐Elektronik basierende integrierte Schaltungen und schließlich optische Neuronale Netze, die zwar noch in den Kinderschuhen stecken, aber sehr hohe Leistungen erwarten lassen.
„Reichskanzler der Wissenschaften”︁/Zum 100. Todestag des Physikers, Physiologen und Philosophen Hermann von Helmholtz
Authors: Hoffmann D. , Ebeling W. 
Published: February 2013

Abstract„Ich bewundere den originellen Kopf Helmholtz immer mehr”︁, schrieb der zwanzigjährige Student Albert Einstein an seine Kommilitonin und spätere Frau Mileva Maric. Solcherart Wertschätzung wird sich schwerlich bei heutigen Studenten und schon gar nicht in deren Liebesbriefen finden lassen. Einer breiteren Öffentlichkeit ist Helmholtz heute wohl nur noch durch den Augenspiegel, dessen Erfinder er war, und wegen seines Beitrags zur Entdeckungsgeschichte des Energieprinzips bekannt. Beides waren wissenschaftliche Großtaten, und doch umreißen sie nur einen Bruchteil eines Lebenswerkes, das ihn als einen der letzten Universalgelehrten ausweist. Anläßlich des 100. Todestages von Hermann von Helmholtz soll dies skizzenhaft gewürdigt werden.
Elektronisches Publizieren: Vor dem Phasensprung
Authors: Sietmann R. 
Published: February 2013

AbstractPhysiker gehörten zu den ersten, die die Vorteile der e‐mail für die Kommunikation unter Fachkollegen entdeckten und nutzten. Doch die elektronische Distribution von Preprints über das Internet ist nur die Speerspitze einer radikalen Umwälzung des wissenschaftlichen Publikationswesens. Das Ziel, der schnelle Zugriff auf Veröffentlichungen mit dem Arbeitsplatz‐Computer, ist klar — weit weniger klar hingegen ist, wer welche Rolle übernimmt, insbesondere bei wem die Verantwortung für die Infrastruktur liegen soll.
Tschechien — Lagebericht und Stimmungsbild
Authors: Eckertová L. , Zajac S. 
Published: February 2013

AbstractWie in anderen Ländern des ehemaligen Ostblocks haben die politischen und ökonomischen Veränderungen auch in Tschechien große Auswirkungen auf die Forschung. Existenzängste führen dazu, daß viele junge Leute die Physik verlassen und sich finanziell lukrativeren Berufen zuwenden. Ludmila Eckertová und Stefan Zajac zeichnen auf Einladung der Redaktion ein Bild von der Stimmung der Physiker in unserem Nachbarland.
Elementspezifische Abbildung magnetischer Mikrostrukturen: Der magnetische Dichroismus in der Elektronenemission läßt sich zur Untersuchung magnetischer Domänen mittels Synchrotronstrahlung nutzen
Authors: Schneider C. M. , Meinel K. , Kirschner J. , Neuber M. , Grunze M. 
Published: February 2013

AbstractDie kürzliche Entdeckung des magnetischen Dichroismus in der Elektronenemission ist ein Meilenstein in der Entwicklung des Gebietes Oberflächenmagnetismus. Durch diesen Effekt werden magnetische Phänomene an Oberflächen und in Dünnschichtsystemen auf einfache Weise mittels elektronenspektroskopischer Methoden charakterisiert. Die Abbildung magnetischer Domänen mit chemischer Selektivität ist insbesondere für die Entwicklung und Optimierung moderner magnetischer Datenspeichermedien von grundlegender Bedeutung.
Chaos und fraktale Energiespektren in Antidot‐Gittern
Authors: Fleischmann R. , Geisel T. , Ketzmerick R. , Petschel G. 
Published: February 2013

AbstractSeit den Anfängen der Quantenmechanik hat die scheinbar einfache Untersuchung eines geladenen Teilchens in einem periodischen Potential mit Magnetfeld zu immer neuen Überraschungen geführt. So ist die klassische Dynamik des Teilchens chaotisch und führt z. B. zu einem negativen Hall‐Widerstand, während die Quantenmechanik ein fraktales Energiespektrum und Quantendiffusion hervorbringt. Im Alltag, z. B. an einem Stück Eisen im Erdmagnetfeld, sind diese faszinierenden Phänomene allerdings nicht beobachtbar. Man muß entweder Magnetfelder von 105 Telsa erzeugen, was weit jenseits der heutigen experimentellen Möglichkeiten liegt — oder man muß künstliche Kristalle mit Perioden von ca. 1000 Ångström herstellen. Seit die moderne Halbleiterphysik mit der sogenannten Nanofabrikation künstliche Kristalle z. B. in Form von Antidot‐Gittern bereitstellt, werden große Anstrengungen unternommen, Chaos und fraktale Spektren experimentell und theoretisch zu untersuchen. Im folgenden werden neuere Ergebnisse zu Widerstandsanomalien sowie zu fundamentalen Zusammenhängen zwischen Quantendynamik und multifraktalen Eigenschaften beschrieben.
Test von Supersymmetrie: Doppelbetazerfall und Teilchenbeschleuniger
Authors: Hirsch M. , Klapdor‐Kieingrothaus H. V. , Kovalenko S. 
Published: February 2013

AbstractSupersymmetrie („SUSY”︁) gilt heute als der wahrscheinlichste Kandidat für die Theorie jenseits des Standardmodells der Elementarteilchenphysik. SUSY bezeichnet eine Verallgemeinerung des Symmetriebegriffs, die Bosonen mit Fermionen verknüpft (s. z. B. J. Wess, Phys. Bl. 43 (1987) 2). Neue Abschätzungen aus dem Doppelbetazerfall liefern nun die schärfsten bisher bekannten Grenzen für die Stärke der R‐Paritätsverletzung.
Magnetokardiographie mit SQUID‐Sensoren
Authors: Koch H. 
Published: February 2013

AbstractNahezu eine Dekade nach Entdeckung der Hoch‐Tc‐Supraleitung (HTS) wird die Frage nach konkreten Anwendungen immer drängender gestellt. Biomagnetische Messungen mit supraleitenden Quanteninterferometern (SQUIDs = Superconducting QUantum Interference Devices) und hier besonders die Magnetokardiographie (MKG) kommen diesem Ziel bereits nahe. Aufgezeigt werden auch die Schwierigkeiten bei der Umsetzung von grundlegenden Entdeckungen zu marktfähigen Produkten trotz umfangreicher Forschungs‐ und Entwicklungsarbeiten.
Photorefraktive Polymere für die holographische Interferometrie
Authors: Zobel O. , Schloter S. , Haarer D. 
Published: February 2013

AbstractPhotorefraktive Polymere sind bildgebende Materialien, die sich instantan selbst entwickeln und, in Form dünner Schichten, als hervorragende holographische Speichermaterialien erweisen. Wegen ihrer herausragenden optischen Eigenschaften sind sie in den letzten Jahren im Bereich der Optoelektronik in den Mittelpunkt des Forschungsinteresses gerückt. Bei der dynamischen oder Echtzeitholographie läßt sich ein Bild gleichzeitig schreiben und lesen, ohne einen zwischenzeitlichen Entwicklungs‐ und Fixierprozeß. Damit sind Bauelemente zum rein optischen Schalten, zur optischen Mustererkennung und Bildverarbeitung sowie zur holographischen Interferometrie in Echtzeit realisierbar.
Atomare Auflösung auf einem Isolator mittels Rasterkraftmikroskopie
Authors: Lüthi R. , Bammerlin M. , Meyer E. 
Published: February 2013

AbstractMit einem schwingenden Meßsensor läßt sich in der Rasterkraftmikroskopie echte atomare Auflösung erreichen. Erstmals gelang es nun, einzelatomare Defektstrukturen auch auf einer Isolatoroberfläche abzubilden.
Supernova Explosions, Black Holes and Nucleon Stars
Authors: Brown G. E. 
Published: February 2013

AbstractIn the collapse of large stars matter is formed at supranuclear densities. At a density ρ ∼ 3ρ0, where ρ0 is the nuclear matter density, K−‐mesons replace electrons, and go into a Bose condensate. This soft equation of state gives a maximum mass for neutron stars of ∼1.5 M⊙. It is argued that the last nearby supernova, SN 1987A, went into a black hole. A new scenario of binary neutron star evolution is developed which results in the two masses in a given binary being nearly equal and all neutron star masses lying in a narrow band 1.3 M⊙ < MNS < 1.5 M⊙.
Die Entdeckung der Multipol‐Riesenresonanzen in Atomkernen
Authors: Brown G. E. 
Published: February 2013

AbstractDie Riesenresonanzen sind elementare Dichteschwingungen des Atomkerns, vergleichbar mit den Schallwellen in einer Flüssigkeit. Die Systematik der Resonanzfrequenzen gibt wichtige Aufschlüsse über die Eigenschaften eines stark wechselwirkenden, endlichen Vielteilchensystems und, durch Extrapolation, auf die homogene Kernmaterie, wie sie z. B. in Neutronensternen vorliegt. Die theoretische Analyse der Experimente ergibt, daß – im Gegensatz zu klassischen Flüssigkeiten – die Rückstellkräfte der Schwingungen nicht durch Teilchenstöße, sondern durch Deformationen des mittleren Kernpotentials hervorgerufen werden, also auf Quanteneffekten beruhen, im Einklang mit dem Schalenmodell (dieses Phänomen ist im flüssigen 3He als „nullter Schall”︁ bekannt). Die Entdeckung der Quadrupol‐Riesenresonanz, die im folgenden beschrieben wird, hat entscheidend zu diesem Verständnis beigetragen.
Wie kühlt und speichert man Atome mit Laserlicht?
Authors: Birkl G. , Sengstock K. , Ertmer W. 
Published: February 2013

AbstractMit der Verleihung des diesjährigen Nobelpreises für Physik an Steven Chu (Stanford University), Claude Cohen‐Tannoudji (ENS, Paris) und William D. Phillips (NIST, Gaithersburg) würdigt die Schwedische Akademie der Wissenschaften die bahnbrechenden Arbeiten zum Kühlen und Speichern von Atomen mit Laserlicht. Die seit etwa 15 Jahren zur Verfügung stehenden Methoden zur gezielten Manipulation der äußeren Freiheitsgrade von Atomen durch die Einstrahlung von Lichtfeldern haben neue, weitreichende Entwicklungen in der Atomphysik sowie der Quanten‐ und Atomoptik stimuliert. Neben dem besseren Verständnis der Wechselwirkung von Strahlung mit Materie haben die Arbeiten zahlreiche Anwendungsfelder, z. B. Hochpräzisionsspektroskopie, Atomuhren, Atominterferometrie, Atomlithographie, Stoßphysik und die Wechselwirkung von Atomen mit Oberflächen, erheblich erweitert bzw. erst erschlossen.
Nahfeldleuchten einzelner metallischer Nanopartikel
Authors: von Plessen G. , Feldmann J. 
Published: February 2013

AbstractKleinste Edelmetallteilchen finden schon seit vielen Jahrhunderten eine wichtige Anwendung in der Glasfärbung. So rühren die strahlenden roten und gelben Farben mittelalterlicher Kirchenfenster von Kupfer‐, Gold‐ und Silberteilchen her, die in das Fensterglas eingebettet sind. Trotz vieler technischer Anwendungen und langer Forschung birgt die Wechselwirkung dieser Metallpartikel mit Licht immer noch Überraschungen. In jüngsten Experimenten zeigte sich, daß einzelne Gold‐Nanopartikel, die sich im optischen Nahfeld einer Glasfaserspitze befinden, aufleuchten, wenn das oszillierende Nahfeld Oberflächenplasmonen in ihnen anregt. Die spektroskopische Vermessung dieses Nahfeldleuchtens erlaubt es, die Eigenschaften von Plasmonenresonanzen in einzelnen Gold‐Nanopartikeln zu bestimmen und damit die für viele Anwendungen relevante Verstärkung des lokalen Feldes in der direkten Umgebung der Partikel anzugeben.
Energiemeteorologie
Authors: Heinemann Detlev , Parisi Jürgen , Waldl Hans‐Peter , Beyer Hans Georg 
Published: February 2013

AbstractDie meteorologischen Randbedingungen der Energieversorgung gewinnen gegenwärtig mit steigendem Tempo an Bedeutung: Mit außerordentlich hohen relativen Wachstumsraten werden erneuerbare Energien in die Stromversorgungsstrukturen integriert, so daß nicht nur die Nutzung elektrischer Energie, sondern verstärkt auch ihre Erzeugung durch das Wettergeschehen beeinflußt wird. Dies verlangt nach neuen Methoden, die den vielfältigen Einfluß der Meteorologie auf die Energieerzeugung aus diesen Quellen beschreiben und meteorologische mit physikalisch‐technischen Fragestellungen verknüpfen. So sind für einen wirtschaftlichen Einsatz von Wind‐ und Solarenergie detaillierte Kenntnisse der grundsätzlich verfügbaren Ressourcen nötig, aber auch verläßliche kurzfristige Vorhersagen der entsprechenden Energieflüsse sind häufig ein „Muß”︁ für eine erfolgreiche Anwendung. Diesen vielfältigen neuen Aufgaben widmet sich die Energiemeteorologie.
Max‐Planck‐Medaille: One Hundred Years of Nonequilibrium Patterns
Authors: Hohenberg Pierre 
Published: February 2013

AbstractAmong the simplest macroscopic nonequilibrium systems are spatially uniform ones in which energy is fed in at a steady or periodic rate. An example is a horizontal layer of fluid heated from below (Rayleigh‐Bénard convection) for which the control parameter R, describing the rate at which energy is fed into the system, is the temperature difference between the top and bottom plates of the layer. In a typical scenario the system remains uniform for small R, but the homogeneous state undergoes a linear instability at a critical value Rc, above which a spatial pattern emerges and grows. Initially this pattern is often spatially regular and either stationary or periodic in time. As R increases new instabilities and patterns occur, with increasing manifestations of disorder in space and time. Near the linear instability it can be shown that the system obeys universal “amplitude equations” or “Ginzburg‐Landau equations” whose solutions show many features in common with experimental systems. Examples of regular and irregular phenomena that will be discussed include pattern selection, front propagation, and spatiotemporal chaos.