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Grundlagenforschung — Fluch oder Segen?: Festrede zum 25jährigen Jubiläum von DESY
Authors: Panofsky Wolfgang K. H. 
Published: February 2013

Abstract„Wir haben uns hier versammelt, um das 25jährige Jubiläum von DESY zu feiern. Es freut mich sehr, daß ich an diesem Fest mitwirken kann, und zwar aus mehreren Gründen. Erstens ist DESY ein Schwesterinstitut des Stanford Linear Accelerator Center, kurz SLAC, das zur Stanford‐Universität in Kalifornien gehört und wo ich seit 34 Jahren arbeite. SLAC und DESY arbeiten auf ähnlichen Gebieten, wir betreiben beide Elektronenbeschleuniger und Elektron‐Positron‐Speicherringe, unsere Institute haben ähnliche Größe, wir haben beide ungefähr die gleiche Zahl von, Mitarbeitern, und wir fangen beide jetzt an, Kollisionsmaschinen neuer Art zu bauen. Zum anderen bin ich sehr gerne hier, um DESY zu den großen Fortschritten der Wissenschaft zu gratulieren, die von hier in Bewegung gesetzt werden. Und schließlich ist dies für mich ein sentimentaler Besuch. Von 1919 bis 1934 lebte ich als Kind in Hamburg; ich wurde an der Gelehrtenschule des Johanneums erzogen, und mein Vater lehrte an der Universität Hamburg.
Wissenschaft, Bildung und Politik: Wechselwirkungen
Authors: Maier H. 
Published: February 2013

AbstractAus Platzgründen kann das Referat von Kultusminister Maier hier nicht in voller Länge wiedergegeben werden. Im folgenden ist der zweite Teil der Rede abgedruckt, der sich mit einigen aktuellen Problemen der staatlichen Forschungsförderung befaßt, wie Elitebildung, Nachwuchsförderung, Verbesserung der Rahmenbedingungen für wissenschaftliche Arbeit und, abschließend, Transfer wissenschaftlicher Forschungsergebnisse in die allgemeine Bildung. In den hier nicht wiedergegebenen Abschnitten seines Vortrages referierte Professor Maier zunächst über die Bedeutung einer freiheitlichen Gesellschaftsordnung als der zentralen Voraussetzung für ungehinderte Forschung. Sodann beschrieb er die heutige Wissenschaftsförderung im Kontext staatlicher Wirtschaftspolitik. Ein weiterer Abschnitt war der heute so populären Kritik an naturwissenschaftlicher Forschung und technischer Entwicklung gewidmet, die sich aus dem Spannungsfeld Ökonomie — Ökologie nährt.
Ionentriebwerke für Satelliten und Raumsonden
Authors: Löb H. 
Published: February 2013

AbstractElektrische Raketentriebwerke stehen heute an der Schwelle ihres praktischen Einsatzes. Als Niederschub‐Systeme mit großen Strahlgeschwindigkeiten werden sie die konventionellen, chemischen Antriebe ergänzen, und zwar bei der Stabilisierung schwerer Satelliten sowie zur Durchführung anspruchsvoller interplanetarer Flüge. Unter mehreren Modellen aus den Triebwerksklassen Ionen‐ und Plasmageräte spielen die deutschen Radiofrequenz‐Ionentriebwerke RIT 10 und RIT 35 international eine wichtige Rolle.
25 Jahre Laser
Authors: Kaiser W. 
Published: February 2013

AbstractDas Jahr 1960 brachte mit der Entwicklung des ersten Lasers den Auftakt einer beispiellosen Erfolgsgeschichte einer neuen Technologie. Als Lichtquelle extrem monochromatischer Strahlung, extrem hoher Leistung, extremer Schmalbandigkeit und einen weiten Bereich des Spektrums erfassend oder sogar durchstimmbar hat der Laser heute seinen festen Platz in Technik, Medizin, Umweltforschung, Kunst und Unterhaltung und vor allem in der Wissenschaft gefunden. Laser haben dazu beigetragen, das Licht selbst besser zu verstehen (Photonenstatistik) und, als Hilfsmittel der Spektroskopie, die Struktur von Atomen, Molekülen und Festkörpern aufzuklären. Immer neue Anwendungsmöglichkeiten halten den Laser in den Schlagzeilen. 1984 wurden nach Angaben des Magazins Lasers & Applications in den nichtkommunistischen Ländern 1 255 700 Laser verkauft (darunter knapp 1 Million Halbleiterlaser und über 200 000 He‐Ne‐Laser.) Im folgenden zeichnet ein „Mann der ersten Stunde”︁ einen kurzen Abriß der faszinierenden Entwicklung des Lasers und seiner Anwendungen.
Schwerpunkt Biophysik: Strukturfluktuationen in Proteinen
Authors: Parak F. 
Published: February 2013

AbstractDer dreidimensionale Aufbau von Proteinmolekülen ist nicht beliebig genau definiert. Bei physiologischen Temperaturen verschwimmt die Struktur durch diffusionsartige Bewegungen von Molekülbereichen. Selbst bei tiefen Temperaturen scheint es kein eindeutiges Energieminimum für eine einzige wohldefinierte Struktur zu geben. Mößbauer‐Absorptionsmessungen und Röntgen‐Strukturuntersuchungen an Myoglobin geben ein physikalisches Bild der Dynamik von Proteinen.
Elektronenspektroskopie von Atomen, Molekülen und kondensierter Materie
Authors: Siegbahn K. 
Published: February 2013

AbstractDie Elektronenspektroskopie hat zu einer unschätzbaren Bereicherung der Physik, der Chemie und insbesondere der Oberflächenforschung geführt und bedeutungsvolle Anwendungen in der modernen Technologie hervorgebracht. Der folgende Artikel gibt einen Überblick über dieses neue Forschungsfeld mit Beispielen aus verschiedenen Bereichen, wobei die kürzlich erzielten Fortschritte auf dem Gebiet der Flüssigkeiten und Lösungen besonders berücksichtigt werden.
Fraktale und die Theorie der Phasenübergänge
Authors: Peitgen H.‐O. , Richter P. H. 
Published: February 2013

AbstractFraktale Strukturen erregen derzeit das Interesse von Wissenschaftlern in Naturwissenschaft und Technik. Neuere Untersuchungen an speziellen Spinsystemen scheinen nahezulegen, daß die Phasengrenzen im Sinne von C. N. Yang und T. D. Lee fraktale Eigenschaften haben.
Rückblicke auf die Heidelberger Physik im Jubiläumsjahr der Universität
Authors: Brix P. , Zu Putlitz G. 
Published: February 2013

AbstractDie Ruperto‐Carola zu Heidelberg, älteste Universität Deutschlands, feiert 1986 ihr 600jähriges Bestehen. Mit aus diesem Grund findet vom 17. bis 21. März 1986 in Heidelberg die 50. Physikertagung der DPG statt. Außerdem ist 1986 ein Gedenkjahr für die Physik. Das ist dreifacher Anlaß zurückzublicken. Georg Quincke richtete 1885 als Prorektor „einen Blick rückwärts auf die Entwicklung der Physik an unserer Hochschule, die im nächsten Jahre ihr 500jähriges Jubiläum feiern soll”︁ [1]. Wir wählen hier aus der nachfolgenden Entwicklung (vgl. [2]) nur weniges aus.
Oberflächen — Grenzen zwischen innen und außen
Authors: Müller K. 
Published: February 2013

AbstractOberflächen sind Grenzbereiche des Festkörpers mit anderen physikalischen und chemischen Eigenschaften, als sie vom Kristallvolumen her bekannt sind. Oft werden Oberflächenstrukturen beobachtet, die es im Innern des Festkörpers nicht gibt. Dieser Artikel handelt vom generellen Aufbau der Oberflächen sowie von ihren Strukturen und den Meβmethoden, mit denen man sie bestimmen kann.
SIS und ESR — der Ausbau der GSI: Bei der Gesellschaft für Schwerionenforschung in Darmstadt (GSI) entstehen ein Schwerionensynchrotron (SIS) und ein Experimentierspeicherring (ESR)
Authors: Dreisigacker E. 
Published: February 2013

AbstractMit dem Ziel, den Energiebereich der Schwerionenforschung etwa um das Hundertfache zu höheren Energien auszuweiten, wird die Beschleunigeranlage der GSI zur Zeit um ein Schwerionensynchrotron (SIS) und einen Experimentierspeicherring (ESR) erweitert. Zu dem Projekt gehören auch der Bau einer Experimentierhalle (Targethalle) sowie der Umbau des UNI‐LAC zum Injektor für SIS. Alles zusammen soll 275 Millionen DM kosten und bis 1990 verwirklicht sein. Finanziert wird der Ausbau zu etwa 97 % durch den Bund, zu 3 % durch das Land Hessen, das auch das Gelände gestellt hat.
Realismus in der Philosophie und Realismus in der Physik
Authors: Putnam H. 
Published: February 2013

AbstractDer folgende Aufsatz ist ein Beitrag zur Interpretation der Quantenmechanik. In ihm wird der Versuch unternommen, einer unter Quantenphysikern weit verbreiteten positivistisch geprägten ‚Beruhigungsphilosophie’︁ (dies ist ein Ausdruck Einsteins), die wissenschaftliche Theorien nur als Instrumente zur Vorhersage von Beobachtbarem ansieht und sich auf diese Weise den Umgang mit der Quantentheorie in gewisser Hinsicht leicht macht, eine ambitioniertere Deutung der Quantentheorie entgegenzusetzen. Nach einer längeren, rein philosophischen Einführung zeigt der Autor, wie einige zentrale quantenmechanische Interpretationsprobleme — vor allem das Problem der Nichtlokalität — im Sinne seines „internen Realismus”︁ behandelt werden können. Die physikalischen Grundlagen dieser Diskussion sind z. B. im Aufsatz „Nonseparability and the Tentative Descriptions of Reality”︁ von B. d'Espagnat, Physics Reports 110, No. 4 (1984) 201–264, ausführlich beschrieben. Ferner sei auf die Beiträge von B. S. De‐Witt „Quantum Mechanics and Reality”︁, Physics today September 1970, S. 30 und April 1971, S. 36 sowie von W. Mücken‐heim „Das EPR‐Paradoxon und die Unbestimmtheit der Realität”︁, Physikalische Blätter Oktober 1983, S. 331 hingewiesen.Hilary Putnam ist einer der renommiertesten und scharfsinnigsten amerikanischen Philosophen der Gegenwart. Er bemüht sich zur Zeit darum, eine umfassende und konsistente Position des philosophischen Realismus zu entwickeln, die er „interner Realismus”︁ nennt.
Dielektronische Rekombination — eine Herausforderung für Atomphysiker
Authors: Müller A. 
Published: February 2013

AbstractDielektronische Rekombination (DR) ist ein atomarer Stoßprozeß, bei dem ein positives Ion unter gleichzeitiger Anregung eines Rumpfelektrons zunächst ein freies Elektron einfängt, worauf dann der so erzeugte doppelt angeregte Zustand durch Photonenemission zerfällt. Obwohl DR bereits vor fast fünfzig Jahren als ein möglicher Neutralisierungsprozeß für Ionen vorgeschlagen worden war und sich seither zahlreiche theoretische Arbeiten mit dem Phänomen befaßten, entzog sich der Prozeß bis vor wenigen Jahren einer direkten Messung. Die in jüngster Zeit durchgeführten Experimente förderten subtile Eigenschaften zu Tage. So wurde beispielsweise die Veränderlichkeit von Wirkungsquerschnitten für DR unter dem Einfluß äußerer elektrischer Felder beobachtet.
Neue elementare magnetische Dipolmoden in Atomkernen
Authors: Richter A. 
Published: February 2013

AbstractDas Niederenergie‐Anregungsspektrum von Atomkernen, seit langem Gegenstand kernspektroskopischer Untersuchungen, birgt auch heute noch Überraschungen. Dieser Artikel beschreibt die Suche nach und die Entdeckung einer neuen elementaren magnetischen Dipol‐Anregungsmode in deformierten Atomkernen, deren Eigenschaften für das Verständnis der unterschiedlichen Rolle von Neutronen und Protonen bei der Deformation der Kerne große Bedeutung haben.
Suche nach Quark‐Materie: Elementarteilchenphysik mit Schweren Ionen
Authors: Gutbrod H. H. , Stock R. 
Published: February 2013

AbstractIm Oktober und November des vergangenen Jahres begann im CERN, Genf, eine Reihe von Experimenten, die eine neue Idee zum Studium der fundamentalen starken Kraft, der Wechselwirkung von Quarks und Gluonen, verfolgen. Dies wurde möglich durch die erfolgreiche Beschleunigung von 16O‐Kernen in den Synchrotrons des CERN auf eine Gesamtenergie von 3,2 TeV. In vier parallelen Experimenten, von internationalen Kollaborationen ausgeführt, wurden mit verschiedenen Methoden die Reaktionen dieser hochrelativistischen 16O‐Projektile mit Targetkernen verschiedener Masse (Al, Cu, Ag, Au) untersucht. Die Grundidee des Experimentes ist es, extreme Energie‐ und Teilchendichten zu erzeugen, und zwar in einem Volumen von der Dimension schwerer Kerne (ca. 1000 fm3, [fm = 10−13 cm]), das viel größer ist als das Volumen von einzelnen Hadronen (Protonen, Neutronen oder Pionen, ca. 4 fm3). In diesem ausgedehnten Volumen könnte bei genügender Energiedichte eine Verschmelzung der Hadronen zustandekommen, deren mitgebrachte Quarks und Gluonen sich zusammen mit neu erzeugten Quark‐Antiquark‐Paaren und Gluonen in ein „Quark‐Gluon‐Plasma”︁ auflösen. Dieser Ansatz zum Studium der Quantenchromodynamik ist komplementär zu den Versuchen, einzelne Quarks zu isolieren.
Die kosmische Hintergrundstrahlung
Authors: Schmid‐Burgk J. 
Published: February 2013

AbstractDie kosmische Hintergrundstrahlung wird seit ihrer Entdeckung im Jahre 1964 als Relikt des Urknalls, und zwar als Wärmestrahlung des ursprünglichen kosmischen Plasmas, gedeutet. Der genaue Nachweis ihrer physikalischen Eigenschaften stößt auf der kurzwelligen Seite des Strahlungs‐maximums (λ ≃ 1,6 mm) einer Temperaturstrahlung von ∼ 3K aber nach wie vor auf erhebliche experimentelle und fundamentale astronomische Probleme. Hier sind wesentliche Abweichungen von einer Planck‐Strahlung noch nicht auszuschließen.
Fundamentalkonstanten und Quantenmaße
Authors: Kose V. , Wöger W. 
Published: February 2013

AbstractFundamentalkonstanten lassen wichtige Aussagen über die Einheit der gesamten Physik zu, da sie unterschiedliche Theorien quantitativ miteinander verbinden. Sie werden in einem „Satz von Fundamentalkonstanten”︁ zusammengefaßt, wobei die zugehörigen Werte mit einem Ausgleichsverfahren ermittelt werden. Das Verfahren verknüpft experimentelle Ergebnisse und Theorien und liefert daher Hinweise auf deren Verifikation oder Falsifikation. Dabei spielt die genaue Kenntnis der physikalischen Einheiten eine besondere Rolle. Für die Darstellung der Einheiten werden heute verstärkt makroskopische Quanteneffekte wie der Josephson‐ und der von‐Klitzing‐Effekt ausgenutzt.Quantenmaße, die unabhängig von Ort und Zeit reproduziert werden können, lösen bisher verwendete Prototypmaße ab und schaffen weltweit einheitliche Maße. Es wird auf die Frage eingegangen, inwieweit sich heute ein System physikalischer Einheiten auf der Grundlage von Fundamentalkonstanten realisieren läßt.
Rückblicke im Jubiläumsjahr: Anmerkungen zur Geschichte der Physik in Berlin
Authors: Lemmerich J. 
Published: February 2013

AbstractWie geschichtsträchtig das 750 Jahre alte Berlin auch für die Physik ist, davon legen zahlreiche Veranstaltungen im Jubiläumsjahr 1987 beredtes Zeugnis ab. Besucher der 51. Physikertagung konnten die Geschichte der Physik in Berlin „Von den Anfängen bis 1945”︁ in einer von Jost Lemmerich gestalteten Poster‐Ausstellung nachvollziehen, in der auf zahlreichen Tafeln bedeutende Wissenschaftler mit ihrem Lebenswerk vorgestellt wurden. Sie wurde in nächster räumlicher Nachbarschaft ergänzt durch die Ausstellung „Historische Versuche — funktionsfähig nachgebaut”︁ mit 28 fundamentalen Experimenten, von denen viele in Berlin ersonnen und durch‐geführt wurden (vgl. in diesem Heft S. 216). Wenige Tage zuvor feierte die Physikalisch‐Technische Reichsanstalt/Bundesanstalt ihren 100. Geburtstag. Die Geschichte dieser für die Physik bedeutenden Institution hat J. Lemmerich mit der Ausstellung „Maß und Messen”︁ schon dargestellt (vgl. Phys. Bl. Heft 3/1987, S. 87). Ein weiteres Jubiläum steht an: 1988/89 jährt sich die Entdeckung der Kernspaltung (in Berlin) zum fünfzigsten Mal. Auch hierfür bereitet J. Lemmerich zur Zeit eine Ausstellung vor.Vor diesem Hintergrund hat die Redaktion der Physikalischen Blätter Herrn Lemmerich gebeten, einen kleinen kursorischen Überblick über die Geschichte der Physik in Berlin zu Papier zu bringen. Daß es kein Aufsatz sein sollte, der den strengen Maßstäben einer kritischen Geschichtsschreibung genügt, ergibt sich schon allein aus dem Verhältnis der Stoffülle, wie sie in den erwähnten Ausstellungen sichtbar wird, zum vorgegebenen Umfang dieses Beitrags. Der folgende Aufsatz will und kann nicht mehr als ein Anstoßen von Erinnerungen sein, wofür der Autor als roten Faden den Begriff der Energie und als Zeitspanne „von den Anfängen bis 1945”︁ gewählt hat. (E. D.)
EPS‐Workshop „Nuklearer Winter”︁
Authors: Parkinson D. , Schultze K. 
Published: February 2013

AbstractIm Oktober 1986 trafen sich in Genf 33 Wissenschaftler zu einem Workshop über Klimaveränderungen, wie sie durch einen Atomkrieg ausgelöst werden könnten. Von den eingeladenen Teilnehmern kamen 14 aus Ost‐ und 13 aus Westeuropa. Darüber hinaus nahmen der EPS‐Präsident und fünf Mitglieder des EPS‐Advisory Committee on Physics and Society teil. Der Chairman dieses Komitees, hat im EPS‐Organ „europhysics news”︁ (Mai 1987) einen zusammenfassenden Bericht von diesem Workshop gegeben, der im folgenden abgedruckt ist (Übersetzung: E. Dreisigacker). Der Bericht wird durch eine Stellungnahme von Prof. Klaus Schultze, Aachen, dem deutschen Vertreter im Organisationskomitee des Workshops ergänzt, in der er aus seiner persönlichen Sicht zusätzliche Aspekte aufgreift.
Strom aus Licht — Photovoltaik, eine Herausforderung für Physik und Technik
Authors: Eisenbeiß G. , Goetzberger A. 
Published: February 2013

AbstractDaß Energie einer der Hauptfaktoren unserer Industriegesellschaft ist, von dem Umweltbelastung und sogar ‐Zerstörung ausgeht, hat viele Menschen alarmiert. Vor diesem Hintergrund finden sogenannte alternative Energien bzw. regenerierbare Energiequellen in der Öffentlichkeit große Aufmerksamkeit. Physiker haben an der notwendigen öffentlichen Debatte mit Engagement und Kompetenz teilgenommen — zumeist auf der Seite der Verantwortlichkeit.Dieser Artikel dokumentiert die Bedeutung, die der Bundesforschungsminister, als wichtige Instanz der Förderung von anwendungsorientierter Grundlagenforschung, und die der Verbindung zwischen Grundlagenforschung und praktischer Anwendung der Ergebnisse verpflichtete Fraunhofer‐Gesellschaft der Photovoltaik beimessen. Der Beitrag will nicht nur ein Arbeitsgebiet vorstellen, sondern er ist zugleich auch als Appell gemeint an Physiker, ihren Teil an interdisziplinärer Zusammenarbeit mit anderen Naturwissenschaftlern und Technikern beizutragen, so daß die Vision „Strom aus Licht”︁ Wirklichkeit wird. Das Forschungsprogramm des BMFT bietet hierzu viele Ansätze und Unterstützungsmöglichkeiten.
Ionenkristalle und Phasenübergänge in einer Ionenfalle
Authors: Diedrich F. , Peik E. , Chen J. M. , Quint W. , Walther H. 
Published: February 2013

AbstractIn den letzten Jahren haben Ionenfallen eine große Bedeutung für die Präzisionsspektroskopie erlangt. Mit ihrer Hilfe lassen sich mehrere und sogar auch einzelne Ionen speichern und als isolierte Teilchen spektroskopisch untersuchen; es ist ein großer Vorteil für die Spektroskopie, daß die Teilchen ohne Stöße untereinander und mit einer Wand beobachtet werden können. Die elektrischen oder magnetischen Felder der Fallen sind dabei so klein, daß sie keine nennenswerte Störung der Energiezustände bewirken. Ein weiterer Vorteil ist, daß die Teilchen in einem sehr kleinen Volumen festgehalten werden können; ihre Aufenthaltsdauer im Wechselwirkungsraum ist deshalb viel größer als die Lebensdauer der betrachteten Übergänge, so daß die Linienbreite nicht zusätzlich vergrößert wird, wie dies z. B. bei Untersuchungen an frei beweglichen Teilchen der Fall ist. Hinzu kommt noch, daß es möglich ist, die eingefangenen Teilchen durch Photonenrückstoß im Laserlicht zu kühlen, so daß ihre kinetische Energie einer Temperatur im Millikelvin‐Bereich entspricht. Die Ionenfallen len und deren Anwendung sind in letzter Zeit in vielen zusammenfassenden Artikeln beschrieben worden; Details findet man an den unter [1] zitierten Stellen. Interessant in diesem Zusammenhang ist noch, daß der Photonenrückstoß auch dazu benutzt werden kann, Fallen für neutrale Atome zu bauen [2]. Diese Anordnungen werden in Zukunft sicherlich ebenfalls viele Anwendungen finden.
Neutronenbeugung bei 60 Nanokelvin ‐ ein Durchbruch für die Untersuchung spontaner Kernspinordnung
Authors: Steiner M. 
Published: February 2013

AbstractKürzlich ist es gelungen, die Ordnung der Kernmomente in Kupfer bei 60 nK mit Neutronenbeugung zu beobachten. Die Messungen beweisen die antiferromagnetische Ordnung der Kernspins in Cu. Dies ist nicht nur ein Tieftemperatur‐Weltrekord für Neutronenbeugung an Kernspinsystemen in Metallen, sondern auch die erste direkte Beobachtung von Kernspinordnung und die Bestimmung ihrer Translationsperiode in einem Metall.
Die wissenschaftlich‐technische Zusammenarbeit zwischen der Bundesrepublik und der UdSSR
Authors: König N. , Rembser J. 
Published: February 2013

AbstractDas Rahmenabkommen über die wissenschaftlich‐technische Zusammenarbeit zwischen der Bundesrepublik und der UdSSR vom Juli 1986 ist eine bedeutende Zäsur in den Beziehungen zwischen bundesdeutschen Wissenschaftlern und ihren Kollegen aus dem gesamten Ostblock. 1987 und 1988 folgten entsprechende Regierungsabkommen mit der DDR, Ungarn und Bulgarien, weitere Vereinbarungen mit anderen Ostblockstaaten sind geplant. Der folgende Beitrag gibt einen Abriß über die gesellschaftlichen und historischen Hintergründe des Rahmenabkommens mit der UdSSR sowie einen Überblick über seine Struktur und seinen Inhalt. Daneben wird das Abkommen für Nuklearforschung und ‐technik zwischen dem Bundesministerium für Forschung und Technologie und dem sowjetischen Staatskomitee für die Nutzung der Atomenergie vorgestellt.
Proteinstrukturermittlung in Lösung mittels kernmagnetischer Resonanzspektroskopie
Authors: Wüthrich K. 
Published: February 2013

AbstractDie Kenntnis der molekularen Strukturen von biologischen Makromolekülen, insbesondere von Proteinen und Nukleinsäuren, hat in der biologischen Forschung einen wichtigen Stellenwert. Sie bildet naturgemäß einen Teil der Grundlagen für jede Art von Untersuchung über die Zusammenhänge zwischen Struktur und Funktion. In neuester Zeit haben strukturelle Daten über natürlich vorkommende Proteine vor allem auch als Ausgangspunkt für die gentechnologische oder chemische Herstellung von neuen oder verbesserten Proteinen weiter erhöhte Bedeutung erlangt. Vom technischen Gesichtspunkt aus ist vor allem der große Aufschwung der computerunterstützten Modelluntersuchungen über Struktur und Funktion von Proteinen zu erwähnen, die natürlich auch immer von den experimentell ermittelten strukturellen Daten ausgehen müssen.Seit rund dreißig Jahren sind dreidimensionale makromolekulare Strukturen der Untersuchung durch Röntgendiffraktionsmessungen an Einkristallen zugänglich. Die Röntgenkristallographie hat sich einerseits mit Erfolg immer größeren Systemen zugewandt und insbesondere auch mit Strukturermittlungen an Membranproteinen und multimolekularen Protein‐Nukleinsäurekomplexen schöne Erfolge erzielt. Andererseits bleibt vor allem bei kleineren Biopolymeren immer die Frage nach der Relevanz der Kristallstrukturen im Hinblick auf die funktionellen Eigenschaften im physiologischen Milieu offen, und viele Verbindungen lassen sich nicht in für Röntgenstudien geeigneter kristalliner Form erhalten. Die Kombination von magnetischen Kernresonanzmessungen (NMR) mit speziellen mathematischen Verfahren zur strukturellen Auswertung der NMR‐Daten ermöglicht es nun erstmals, die dreidimensionale Struktur von biologischen Makromolekülen in Lösung zu ermitteln. Damit ist eine wichtige Lücke in der Methodik, die der biochemischen und molekularbiologischen Forschung zur Verfügung steht, geschlossen worden. In diesem Aufsatz wird die NMR‐Methode zur Strukturermittlung an Proteinen kurz vorgestellt, und es werden einige erste Ergebnisse beschrieben.(Anmerkung der Redaktion: Eine Einführung in die Grundprinzipien der Kernmagnetischen Resonanzspektroskopie [NMR‐Spektroskopie], insbesondere auch der Zweidimensionalen NMR‐Spektroskopie, findet der Leser in Phys. Bl. 42 (1986) Nr. 7, S. 225‐233 [Autor: K. H. Hausser], bzw. in Phys. Bl. 43 (1987) Nr. 7, S. 233‐239 [Autor: W. Spiess]. Abb. 5, 7‐9 sind Stereobilder.)
Flüssigkristalline Blaue Phasen: 100 Jahre Flüssigkristalle
Authors: Trebin H.‐R. 
Published: February 2013

AbstractVor hundert Jahren hat man erstmals Flüssigkeiten als eigenständige Phasen identifiziert, die wie ein Kristall das Licht doppelt brechen und daher flüssige Kristalle genannt werden. Noch besser trifft diese Bezeichnung zu auf die sog. Blauen Phasen, die ebenfalls schon vor hundert Jahren durch eine Lichterscheinung auffielen, deren Struktur aber erst in den letzten zehn Jahren aufgeklärt wurde. Die Moleküle der Blauen Phasen bilden nämlich mit ihren Anisotropieachsen ein dreidimensionales periodisches Orientierungsmuster. Die Einheitszelle von ca. 300 nm Durchmesser ist flüssig und faßt 107 Moleküle. Man beobachtet Phänomene wie bei atomaren Kristallen: selektive Lichtstreuung (aber im sichtbaren Spektrum), Facettenwachstum, Versetzungen.