Das Interferenzbild von Phthalocyanine Molekülen. Quelle: (Juffmann et al. - Real-time single-molecule imaging of quantum interference, 2012)

Materiewellen und Talbot Teppiche

Um die Welleneigenschaften von immer größeren und größeren Molekülen nachzuweisen bedienen sich Forscher oft gefinkelter experimenteller Methoden. Unter anderem machen sie sich dabei ein optisches Phänomen zu Nutze das Talbot Teppich heißt. Was sich hinter diesem Namen verbirgt und wie das aussieht, darum wirds in diesem Artikel gehen.

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Das Interferenzbild von Phthalocyanine Molekülen. Quelle: (Juffmann et al. - Real-time single-molecule imaging of quantum interference, 2012)

Eine Geschichte von Materiewellen

Materiewellen sind nicht unbedingt intuitiv – wie soll sich etwas das man sich bislang immer als festes Teilchen vorgestellt hat wie eine Welle verhalten? In diesem Artikel sehen wir uns die Geschichte hinter Materiewellen etwas genauer an, von ihrer Hypothese bis hin zu Experimenten die an die Grenzen dessen gehen, was sich mit heutiger Technik realisieren lässt. Im Folgenden wird es auch einige Formeln zu sehen geben, diese sind aber als Zusatzinformation gedacht und nicht nötig um dem Rest des Textes folgen zu können.

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Die Pyramiden von Gizeh - Von Ricardo Liberato - [1], CC BY-SA 2.0, Link

Hohlräume in Pyramiden und Relativitätstheorie

Die Pyramiden Ägyptens sind ein Stoff, um den sich vielerlei Mythen und Legenden ranken. Man kann sich ihnen aber auch auf wissenschaftliche Art und Weise nähern um ihren noch verbleibenden Geheimnissen Schritt für Schritt auf die Spur zu kommen und sie zu lösen. Zum Beispiel ist man auf der Suche nach noch nicht entdeckten und versteckten Kammern und Passagen. Gar nicht so leicht, wenn man nicht destruktiv vorgehen will. Immerhin hat man es im Prinzip mit einem unbeweglichen Haufen Kalkstein zu tun. Wie also ins Innere sehen ohne etwas zu zerstören? Und vor allem – wo kommt da die Relativitätstheorie ins Spiel?

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Ein heißer Sommertag beginnt

Die heiße Jahreszeit – Tödliche Hitzefalle Auto

Die Hitzefalle Auto – Jährlich begegnet man in der heißen Zeit des Jahres leider regelmäßig ähnlich klingenden Schlagzeilen über Kinder(oder hier) und Haustiere (oder hier), aber auch Nutztiere die tagsüber in geparkten Autos oder Anhängern zurückgelassen wurden. Im besten Fall können diese durchs Einschlagen der Scheibe oder anderweitiges Öffnen des Autos gerettet werden, im schlimmsten Fall erleiden sie einen Hitzetod. In den USA alleine trifft dieses Schicksal jährlich im Schnitt 37 Kinder. Oft fehlt das Bewusstsein, wie schnell die Temperatur innerhalb eines in der Sonne geparkten Wagens ansteigen kann. Kurz gesagt: Bereits innerhalb einer halben Stunde können lebensgefährliche Bedingungen erreicht sein. In diesem Artikel sehen wir uns das etwas genauer an.

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Verschmelzung zweier schwarzer Löcher, Quelle: SXS, the Simulating eXtreme Spacetimes (SXS) project (http://www.black-holes.org)

Erneut Gravitationswellen detektiert

Gerade einmal 18 Wochen ist es her, als am 11. Februar vom LIGO Observatorium vermeldet wurde, dass Gravitationswellen erstmals experimentell nachgewiesen worden waren. Diese Entdeckung bestätigte eine weitere Facette von Albert Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie – dass beschleunigte Massen Energie in Form von Gravitationswellen abstrahlen. Nun wurden die Ergebnisse zu einem weiteren gemessenem Signal veröffentlicht – es ist wieder passiert.

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