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Neues aus der Atomphysik
- Ersteller papodidi
- Erstellt am
T
Taudan
Guest
Jeder der sich ein wenig mit Vakuumtechnik auskennt weiss wie schwierig es ist Atome von anderen Atomen zu isolieren.Da hast du völlig recht, zum Glück können wir nicht mehr als paar Anti-Atome herstellen sonst wäre die Erde längst explodiert und als Ringsystem um den Mond angeordnet
Und dann noch Wasserstoffatome die schon so sehr klein sind und es kaum erwarten sich zu "befreien".
N
Nik
Guest
Jeder der sich ein wenig mit Vakuumtechnik auskennt weiss wie schwierig es ist Atome von anderen Atomen zu isolieren.
Und dann noch Wasserstoffatome die schon so sehr klein sind und es kaum erwarten sich zu "befreien".
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papodidi
Geek
Forscher jagen Geisterteilchen im ewigen Eis
Neutrinos halten unsere Sonne am Leuchten und sind doch kaum nachzuweisen. Am Südpol fangen Physiker die geisterhaften Elementarteilchen aus dem All.
Spitze des Eisbergs. Unter diesem Forschungslabor am Südpol erstreckt sich der riesige Neutrino-Detektor „IceCube“.
Wir spüren sie nicht, aber sie sind da. Billionen winziger Teilchen durchqueren jede Sekunde unseren Körper. Sie heißen Neutrinos und sind die Geister unter den Elementarteilchen: sie interagieren kaum mit der Materie, die meisten von ihnen durchqueren ungehindert den gesamten Erdball. Physiker versuchen wenigstens einige dieser Partikel einzufangen und haben dafür am Südpol einen riesigen Detektor kilometertief ins ewige Eis gebaut. Denn so geisterhaft Neutrinos auch sind, sie spielen eine bedeutende Rolle im Gefüge unseres Kosmos.
Anfang des 20. Jahrhunderts stießen Physiker auf eine merkwürdige Erscheinung: Bei einem bestimmten radioaktiven Prozess, dem Beta-Zerfall, schien irgendwo Energie verloren zu gehen. Atomkerne bestehen aus zwei Arten von Teilchen, den elektrisch positiv geladenen Protonen und den ungeladenen, also neutralen Neutronen. Beim Beta-Zerfall wandelt sich ein Neutron im Inneren eines Atomkerns in ein Proton und ein aus dem Kern herausfliegendes Elektron um. Doch genaue Messungen zeigten, dass die beiden entstehenden Teilchen deutlich weniger Energie besitzen als das ursprüngliche Neutron.
Das aber darf nicht sein: Eines der unumstößlichen Gesetze der Physik besagt, dass Energie nicht verloren gehen kann. Um dieses Gesetz von der Erhaltung der Energie zu retten, schlug der österreichische Physiker Wolfgang Pauli 1930 vor, dass beim Beta-Zerfall ein bis dahin unbekanntes, masseloses und elektrisch neutrales Teilchen entsteht, welches die fehlende Energie aufnimmt – ein „kleines Neutron“ also. Der italienische Physiker Enrico Fermi lieferte 1933 ein theoretisches Modell des Vorgangs nach und taufte das Teilchen „Neutrino“.
Um solche Neutrinos einzufangen, scheuen die Forscher kaum Kosten und Mühen. Am Südpol haben sie einen riesigen Detektor aus einer Milliarde Tonnen purem Eis aufgebaut, den „IceCube“: 5160 Lichtsensoren bis zu 2,5 Kilometer tief versenkt ins antarktische Eis. Sechs Jahre dauerte der Bau der Detektoranlage, für die in der Nachbarschaft der Amundsen-Scott-Forschungsstation 86 Bohrlöcher mithilfe von heißem Wasser in das ewige Eis geschmolzen wurden. Bei der Installation der kugelförmigen Lichtverstärker durfte den Forschern kein Fehler unterlaufen: Nach dem Absenken sind die jeweils 33 Zentimeter großen „Digital Optical Modules“ fest in das Eis eingefroren und können weder repariert noch ausgetauscht werden
Das antarktische Eis ist extrem rein – und reines Wasser ist ein idealer Stoff, um Neutrinos mit hoher Energie aufzuspüren. Reagiert ein solches Teilchen, was selten vorkommt, mit einem Wassermolekül, so entstehen elektrisch geladene Teilchen, die nahezu mit Lichtgeschwindigkeit durch das Eis rasen und dabei blaues Licht aussenden, sogenannte Tscherenkow-Strahlung. Nach diesem Licht suchen die Forscher mit IceCube.
...
Am 23. Februar 1987 leuchtete in der Großen Magellanschen Wolke, einer nahen Galaxie, eine Supernova auf. Zur großen Überraschung der Forscher registrierten vier verschiedene Neutrino-Detektoren zeitgleich mit der Sternexplosion insgesamt 29 Neutrinos. Es sind bis heute die einzigen nachgewiesenen Neutrinos, die sicher von einer Supernova stammen
„Die jetzt mit IceCube nachgewiesenen Neutrinos haben jedoch eine millionenfach höhere Energie“, betont Ackermann. Im April 2012 stieß das IceCube-Team erstmals auf zwei Neutrinos mit extrem hoher Energie. Für sich genommen hätten diese beiden Teilchen, von den Forschern „Ernie“ und „Bert“ getauft, auch durch kosmische Strahlen in der irdischen Atmosphäre entstanden sein können. Doch eine vertiefte Suche in den von Mai 2010 bis Mai 2012 mit IceCube gesammelten Daten zeigte, dass Ernie und Bert nicht allein waren: Die Forscher fanden 26 weitere hochenergetische Neutrinos. Das sind deutlich mehr, als in der Erdatmosphäre entstehen können.
Woher die Neutrinos genau kommen, können die Wissenschaftler noch nicht sagen. Dazu ist die Anzahl bislang zu klein. Mit steigenden Zahlen hofft das IceCube-Team jedoch, einzelne Quellen der Neutrino-Strahlung identifizieren zu können. Auch wenn die Geisterteilchen vorerst rätselhaft bleiben, könnten sie dann helfen, andere kosmische Rätsel zu lösen, etwa was in der Umgebung riesiger schwarzer Löcher passiert.
Wie Forscher am Südpol versuchen, hochenergetische Neutrinos zu fangen
papodidi
Geek
Während das elektrische Feld getrennte positive und negative Ladungen besitzt, treten Magnetpole immer paarweise auf - obwohl die Physik auch separate Pole zulassen würde. Forscher haben nun die Erzeugung eines Monopols simuliert
Wenn man nicht sicher ist, ob etwas existiert - wie die Physiker bei ihren magnetischen Monopolen - gibt es zwei Möglichkeiten. Erstens: Man sucht intensiv danach. So fahnden Forscher ebenso nach Anzeichen Dunkler Materie, wie sie nach Spuren von Wurmlöchern suchen. Auch einzelne Ladungsträger des magnetischen Feldes könnten theoretisch in den extremsten Weiten des Universums zu finden sein.
Falls sie nämlich, wie manche Forscher meinen, in einer sehr, sehr frühen Phase des Urknalls entstanden, wären sie mit der Expansion des Universums an dessen Grenzen geschwemmt worden
Man kann sich zweitens die Suche aber auch sparen: Der Beweis ist ja erbracht, sobald man das erste Exemplar seiner Art vorzeigen kann. Wenn es also gelingt, Monopole im Labor zu erzeugen, wären die Physiker ebenso glücklich, hätten sie doch endlich eine Erklärung dafür gefunden, warum die elektrische Ladung stückweise existiert.
In einem exotischen Material, Spin-Eis genannt, ist das schon gelungen: Da bei sehr niedrigen Temperaturen in solch einem Material die Spins ihre Lage nicht frei wählen können, ist es möglich, mit Hilfe einer thermischen Anregung einen einzigen umgeklappten Spin durch das Material zu bewegen. Dabei handelt es sich allerdings nur um ein Pseudoteilchen, eine Anregung.
Eine Stachelschwein-Konfiguration in einer Wolke aus Rubidium-Atomen
Im Wissenschaftsmagazin Nature haben Forscher nun ein anderes System gefunden, in dem sie die Erzeugung eines Monopols simulieren konnten. Die Physiker nutzen hier eine anderen Vorgehensweise: Ein magnetischer Monopol ist wie ein einzelnes Elektron an der Form der von ihm ausgehenden Feldlinien erkennbar.
Diese sind nicht, wie man es sonst von Magneten kennt, stets in sich geschlossen, sondern reichen vom Monopol aus in die Unendlichkeit. Gelingt es also, Magnetfeldlinien in genau dieser Weise anzuordnen, müsste ihre Quelle automatisch ein Monopol sein - die Beziehung ist eineindeutig.
Künstlerische Darstellung eines synthetischen Monopols, Foto: Heikka Valja
Ein System, in dem das gut funktioniert, ist eine Wolke aus Rubidium-Atomen, die bis nahe an den absoluten Nullpunkt abgekühlt wurde. In diesem Zustand bildet sie ein Bose-Einstein-Kondensat. Einzelne Atome sind nicht mehr zu identifizieren, das komplette Kondensat wird von einer gemeinsamen Wellenfunktion beschrieben.
Die Atomwolke lässt sich nun von außen mit Hilfe eines Magnetfelds beeinflussen. Wählt man deren Parameter auf die richtige Weise, richten sich die Spins der Atome so aus, dass sie wie bei einem zusammengerollten Igel alle zentral nach außen schauen. Die Forscher nennen das eine Stachelschwein-Konfiguration.
Making Monopoles - Synthetic Magnetic Monopole Finally Observed - YouTube
Und was sitzt offenbar im Inneren der Wolke? Der lang gesuchte Monopol. Er wird sich zwar wegen des Quantenzustands des Kondensats nicht einem bestimmten Atom zuordnen lassen, doch die Messergebnisse sind eindeutig, alle Parameter passen perfekt zur Theorie. Trotzdem handelt es sich hier noch nicht um das Teilchen, das die Physik revolutionieren könnte.
Vielmehr ist der Versuch ein spannendes Beispiel für eine Einsatzmöglichkeit der Quantenphysik, die über läppische Quantencomputer weit hinausgeht: die Simulation anderer, weit komplexerer Systeme, die auf diese Weise besser erforschbar werden.
Auf der Suche nach dem Magnetischen Monopol | Telepolis
Wenn man nicht sicher ist, ob etwas existiert - wie die Physiker bei ihren magnetischen Monopolen - gibt es zwei Möglichkeiten. Erstens: Man sucht intensiv danach. So fahnden Forscher ebenso nach Anzeichen Dunkler Materie, wie sie nach Spuren von Wurmlöchern suchen. Auch einzelne Ladungsträger des magnetischen Feldes könnten theoretisch in den extremsten Weiten des Universums zu finden sein.
Falls sie nämlich, wie manche Forscher meinen, in einer sehr, sehr frühen Phase des Urknalls entstanden, wären sie mit der Expansion des Universums an dessen Grenzen geschwemmt worden
Man kann sich zweitens die Suche aber auch sparen: Der Beweis ist ja erbracht, sobald man das erste Exemplar seiner Art vorzeigen kann. Wenn es also gelingt, Monopole im Labor zu erzeugen, wären die Physiker ebenso glücklich, hätten sie doch endlich eine Erklärung dafür gefunden, warum die elektrische Ladung stückweise existiert.
In einem exotischen Material, Spin-Eis genannt, ist das schon gelungen: Da bei sehr niedrigen Temperaturen in solch einem Material die Spins ihre Lage nicht frei wählen können, ist es möglich, mit Hilfe einer thermischen Anregung einen einzigen umgeklappten Spin durch das Material zu bewegen. Dabei handelt es sich allerdings nur um ein Pseudoteilchen, eine Anregung.
Eine Stachelschwein-Konfiguration in einer Wolke aus Rubidium-Atomen
Im Wissenschaftsmagazin Nature haben Forscher nun ein anderes System gefunden, in dem sie die Erzeugung eines Monopols simulieren konnten. Die Physiker nutzen hier eine anderen Vorgehensweise: Ein magnetischer Monopol ist wie ein einzelnes Elektron an der Form der von ihm ausgehenden Feldlinien erkennbar.
Diese sind nicht, wie man es sonst von Magneten kennt, stets in sich geschlossen, sondern reichen vom Monopol aus in die Unendlichkeit. Gelingt es also, Magnetfeldlinien in genau dieser Weise anzuordnen, müsste ihre Quelle automatisch ein Monopol sein - die Beziehung ist eineindeutig.
Künstlerische Darstellung eines synthetischen Monopols, Foto: Heikka Valja
Ein System, in dem das gut funktioniert, ist eine Wolke aus Rubidium-Atomen, die bis nahe an den absoluten Nullpunkt abgekühlt wurde. In diesem Zustand bildet sie ein Bose-Einstein-Kondensat. Einzelne Atome sind nicht mehr zu identifizieren, das komplette Kondensat wird von einer gemeinsamen Wellenfunktion beschrieben.
Die Atomwolke lässt sich nun von außen mit Hilfe eines Magnetfelds beeinflussen. Wählt man deren Parameter auf die richtige Weise, richten sich die Spins der Atome so aus, dass sie wie bei einem zusammengerollten Igel alle zentral nach außen schauen. Die Forscher nennen das eine Stachelschwein-Konfiguration.
Making Monopoles - Synthetic Magnetic Monopole Finally Observed - YouTube
Und was sitzt offenbar im Inneren der Wolke? Der lang gesuchte Monopol. Er wird sich zwar wegen des Quantenzustands des Kondensats nicht einem bestimmten Atom zuordnen lassen, doch die Messergebnisse sind eindeutig, alle Parameter passen perfekt zur Theorie. Trotzdem handelt es sich hier noch nicht um das Teilchen, das die Physik revolutionieren könnte.
Vielmehr ist der Versuch ein spannendes Beispiel für eine Einsatzmöglichkeit der Quantenphysik, die über läppische Quantencomputer weit hinausgeht: die Simulation anderer, weit komplexerer Systeme, die auf diese Weise besser erforschbar werden.
Auf der Suche nach dem Magnetischen Monopol | Telepolis
papodidi
Geek
Riesenbeschleuniger FCC
Gigant im Untergrund
100 Kilometer Umfang: Der Beschleuniger LHC am Cern könnte einen gewaltigen Nachfolger bekommen. Eine Designstudie soll diese Woche starten. Doch es gibt einige Konkurrenz.
Lange Leitung. 27 Kilometer ist der vorhandene Beschleuniger LHC lang – ein langer Weg für Techniker. Der Nachfolger wird rund viermal so lang sein.
...
Der Beschleuniger LHC (Large Hadron Collider), der zurzeit technisch überholt wird, soll noch gut 20 Jahre laufen, um weitere physikalische Fragen zu bearbeiten.
Doch viele wird auch er nicht beantworten können, dafür reicht seine Leistung nicht aus. Darum träumen Forscher schon länger von einem noch größeren Teilchenbeschleuniger, mit dem sie weitere physikalische Theorien experimentell überprüfen können.Möglicherweise wird ein solcher Superbeschleuniger in Genf entstehen. Das europäische Kernforschungszentrum Cern wird in dieser Woche eine Designstudie starten, die herausarbeiten soll, wie eine Anlage aussehen muss, die etwa die zehnfache Leistung des LHC erreicht.
...
Wie dieser FCC (Future Circular Collider) aussehen könnte, daran sollen in den nächsten fünf Jahren rund 100 Forscher aus aller Welt arbeiten. Sie werden etwa der Frage nachgehen, wie stark Magnete in 20 oder 30 Jahren sein können. Oder wie die weitläufige Infrastruktur in der Tiefe in Schuss gehalten werden kann, erläutert der Cern-Forscher Michael Benedikt, der die FCC-Studie koordiniert.
...
Gefahr droht von anderer Stelle. Neben einem Protonenbeschleuniger, der vor allem mit hoher Energie punktet, wird am Cern auch an einem Konzept für einen linearen Elektronenbeschleuniger gearbeitet. Mit dieser Technik werden kaum Neuentdeckungen gelingen, aber sie kann vorhandene Teilchen wesentlich genauer untersuchen, was ebenfalls wichtig ist. Zudem gibt es Pläne, in Japan einen Linearbeschleuniger zu bauen, der jedoch mit einer anderen Technik arbeiten würde.
Erst Elektronen, dann Protonen
Das Vorhaben namens ILC (International Linear Collider), bisher vom Cern unterstützt, bekommt jetzt mächtig Konkurrenz. Denn die FCC-Verfechter haben noch einen Trumpf: Um Entwicklungszeit zu gewinnen, schlagen sie vor, dass der künftige Beschleunigerring zunächst für einige Jahre mit Elektronen und Positronen beschickt wird, berichtet der Cern-Physiker Jörg Wenninger. „Das kommt dem Forschungsansatz des ILC schon sehr nahe.“ Es liege auf der Hand, dass nicht zwei Großgeräte gebaut werden, die dann ähnliche Fragen bearbeiten, meint er. Insofern setzt das erweiterte FCC-Konzept das ohnehin schon stockende Unternehmen ILC weiter unter Druck.
Noch ist an eine Großbaustelle in Genf aber nicht zu denken. Zunächst müssen beide Beschleunigerkonzepte weiter entwickelt werden, um zu wissen, was die Geräte überhaupt leisten können. Die Entscheidung, ob und wenn ja, welcher Beschleuniger errichtet werden soll, wird erst nach 2020 fallen. Sie hängt auch davon ab, welche Resultate der LHC in den nächsten Jahren liefert – und welche neuen Fragen er aufwirft.
Riesenbeschleuniger FCC: Gigant im Untergrund - Wissen - Tagesspiegel
Future Circular Colliders Study Kickoff Meeting (12-15 February 2014)
Gigant im Untergrund
100 Kilometer Umfang: Der Beschleuniger LHC am Cern könnte einen gewaltigen Nachfolger bekommen. Eine Designstudie soll diese Woche starten. Doch es gibt einige Konkurrenz.
Lange Leitung. 27 Kilometer ist der vorhandene Beschleuniger LHC lang – ein langer Weg für Techniker. Der Nachfolger wird rund viermal so lang sein.
...
Der Beschleuniger LHC (Large Hadron Collider), der zurzeit technisch überholt wird, soll noch gut 20 Jahre laufen, um weitere physikalische Fragen zu bearbeiten.
Doch viele wird auch er nicht beantworten können, dafür reicht seine Leistung nicht aus. Darum träumen Forscher schon länger von einem noch größeren Teilchenbeschleuniger, mit dem sie weitere physikalische Theorien experimentell überprüfen können.Möglicherweise wird ein solcher Superbeschleuniger in Genf entstehen. Das europäische Kernforschungszentrum Cern wird in dieser Woche eine Designstudie starten, die herausarbeiten soll, wie eine Anlage aussehen muss, die etwa die zehnfache Leistung des LHC erreicht.
Wie dieser FCC (Future Circular Collider) aussehen könnte, daran sollen in den nächsten fünf Jahren rund 100 Forscher aus aller Welt arbeiten. Sie werden etwa der Frage nachgehen, wie stark Magnete in 20 oder 30 Jahren sein können. Oder wie die weitläufige Infrastruktur in der Tiefe in Schuss gehalten werden kann, erläutert der Cern-Forscher Michael Benedikt, der die FCC-Studie koordiniert.
...
Gefahr droht von anderer Stelle. Neben einem Protonenbeschleuniger, der vor allem mit hoher Energie punktet, wird am Cern auch an einem Konzept für einen linearen Elektronenbeschleuniger gearbeitet. Mit dieser Technik werden kaum Neuentdeckungen gelingen, aber sie kann vorhandene Teilchen wesentlich genauer untersuchen, was ebenfalls wichtig ist. Zudem gibt es Pläne, in Japan einen Linearbeschleuniger zu bauen, der jedoch mit einer anderen Technik arbeiten würde.
Erst Elektronen, dann Protonen
Das Vorhaben namens ILC (International Linear Collider), bisher vom Cern unterstützt, bekommt jetzt mächtig Konkurrenz. Denn die FCC-Verfechter haben noch einen Trumpf: Um Entwicklungszeit zu gewinnen, schlagen sie vor, dass der künftige Beschleunigerring zunächst für einige Jahre mit Elektronen und Positronen beschickt wird, berichtet der Cern-Physiker Jörg Wenninger. „Das kommt dem Forschungsansatz des ILC schon sehr nahe.“ Es liege auf der Hand, dass nicht zwei Großgeräte gebaut werden, die dann ähnliche Fragen bearbeiten, meint er. Insofern setzt das erweiterte FCC-Konzept das ohnehin schon stockende Unternehmen ILC weiter unter Druck.
Noch ist an eine Großbaustelle in Genf aber nicht zu denken. Zunächst müssen beide Beschleunigerkonzepte weiter entwickelt werden, um zu wissen, was die Geräte überhaupt leisten können. Die Entscheidung, ob und wenn ja, welcher Beschleuniger errichtet werden soll, wird erst nach 2020 fallen. Sie hängt auch davon ab, welche Resultate der LHC in den nächsten Jahren liefert – und welche neuen Fragen er aufwirft.
Riesenbeschleuniger FCC: Gigant im Untergrund - Wissen - Tagesspiegel
Future Circular Colliders Study Kickoff Meeting (12-15 February 2014)
papodidi
Geek
Ich hab versucht, den Artikel zu übertragen:
Geisterhafte Neutrinos verändern in der Nacht ihre Gestalt
Zum ersten Mal wurde in einem Neutrinodetektor bewiesen, dass Neutrinos ihre Form ändern, wenn sie durch die Erde rasen.
Inside the Super-Kamiokande detector in Japan(Image: Kamioka Observatory, ICRR, The University of Tokyo)
Neutrinos sind fast masselos und notorisch wechselhaft, die kaum mit anderen Materie interagieren. Sie kommen in drei Geschmacksrichtungen vor - Elektron, Myon-und Tau - und können ohne Vorwarnung zwischen ihnen wechseln, ein Effekt, der als Neutrino-Oszillation bezeichnet wird.
Der Sonnenkern sollte Elektron-Neutrinos in einem hohen Energiebereich produzieren, aber Detektoren entdeckten weniger Hochenergie-Teilchen, als vorhergesagt.
Eine Theorie ist, dass die fehlenden Neutrinos sich auf ihrem Weg aus der Sonne ( dichtes Plasma) in andere Geschmacksrichtungen verwandeln. Interaktion mit der weniger dichten Materie in der Erde bringt dann einige von ihnen dazu, sich zurück zu ändern.
Wenn das stimmt, müsste ein Detektor bei Nacht mehr Hochenergie-Neutrinos sehen, wenn die Partikel nach ihrem Weg durch den Planeten die Detektoren erreichen.
Der Super-Kamiokande-Detektor in Japan hat nun gezeigt, dass dies in der Tat so ist. ...sagt Team-Mitglied Andrew Renshaw an der University of California, Irvine. "Dies ist der erste direkte Beweis, dass Materie Wirkung auf die Neutrino-Oszillationen hat ."
Messungen,wie groß dieser Effekt ist, sind wichtig für die Kalibrierung von anderen Experimenten, die Neutrinos verwenden, um zu untersuchen ,warum es mehr Materie als Antimaterie im Universum gibt....
Ghostly neutrinos caught shape-shifting in the night - physics-math - 11 February 2014 - New Scientist
Geisterhafte Neutrinos verändern in der Nacht ihre Gestalt
Zum ersten Mal wurde in einem Neutrinodetektor bewiesen, dass Neutrinos ihre Form ändern, wenn sie durch die Erde rasen.
Inside the Super-Kamiokande detector in Japan(Image: Kamioka Observatory, ICRR, The University of Tokyo)
Neutrinos sind fast masselos und notorisch wechselhaft, die kaum mit anderen Materie interagieren. Sie kommen in drei Geschmacksrichtungen vor - Elektron, Myon-und Tau - und können ohne Vorwarnung zwischen ihnen wechseln, ein Effekt, der als Neutrino-Oszillation bezeichnet wird.
Der Sonnenkern sollte Elektron-Neutrinos in einem hohen Energiebereich produzieren, aber Detektoren entdeckten weniger Hochenergie-Teilchen, als vorhergesagt.
Eine Theorie ist, dass die fehlenden Neutrinos sich auf ihrem Weg aus der Sonne ( dichtes Plasma) in andere Geschmacksrichtungen verwandeln. Interaktion mit der weniger dichten Materie in der Erde bringt dann einige von ihnen dazu, sich zurück zu ändern.
Wenn das stimmt, müsste ein Detektor bei Nacht mehr Hochenergie-Neutrinos sehen, wenn die Partikel nach ihrem Weg durch den Planeten die Detektoren erreichen.
Der Super-Kamiokande-Detektor in Japan hat nun gezeigt, dass dies in der Tat so ist. ...sagt Team-Mitglied Andrew Renshaw an der University of California, Irvine. "Dies ist der erste direkte Beweis, dass Materie Wirkung auf die Neutrino-Oszillationen hat ."
Messungen,wie groß dieser Effekt ist, sind wichtig für die Kalibrierung von anderen Experimenten, die Neutrinos verwenden, um zu untersuchen ,warum es mehr Materie als Antimaterie im Universum gibt....
Ghostly neutrinos caught shape-shifting in the night - physics-math - 11 February 2014 - New Scientist
papodidi
Geek
Das Elektron auf der Waage
Eine um den Faktor 13 genauere Messung der Elektronenmasse könnte sich auf die Grundlagen der Physik auswirken
19. Februar 2014
Elektronen sind der Quantenkitt unserer Welt. Ohne Elektronen gäbe es keine Chemie, und Licht könnte nicht mit Materie wechselwirken. Wären Elektronen nur etwas schwerer oder leichter als sie es sind, sähe die Welt radikal anders aus. Wie aber wiegt man ein Teilchen, das so winzig ist, dass es bis dato als punktförmig gilt? Dieses Kunststück gelang nun einer Kooperation unter Beteiligung von Physikern des Max-Planck-Instituts für Kernphysik in Heidelberg. Sie „wog“ die Masse des Elektrons 13 Mal präziser als bisher bekannt. Da die Elektronenmasse in fundamentalen Naturkonstanten steckt, ist das für die Grundlagenphysik wichtig.
Eine Waage für absolute Leichtgewichte: In dieser Penningfalle bestimmen Physiker die Masse eines Elektrons, indem sie es gemeinsam mit einem Kohlenstoff-12-Kern auf eine verschraubte Kreisbahn zwingen. Die Umlauffrequenz des Kohlenstoffions fließt in eine Rechnung ein, die letztlich einen extrem präzisen Wert für die Elektronenmasse liefert.
„Normalerweise muss man in der Präzisionsphysik zehn, zwanzig Jahre forschen, um einen fundamentalen Wert um eine Größenordnung zu verbessern“, sagt Klaus Blaum. Mit Freude berichtet der Direktor am Max-Planck-Institut für Kernphysik in Heidelberg von der „enormen Reaktion“, die das jüngste Resultat auf wissenschaftlichen Tagungen hervorruft. In nur wenigen Jahren hat es eine Forschungskooperation um die Heidelberger geschafft, den Wert der Masse eines Elektrons um einen Faktor 13 genauer zu bestimmen. Die extrem große Empfindlichkeit der dazu verwendeten „Waage“ veranschaulicht der Projektleiter Sven Sturm so: „Umgerechnet auf einen Airbus A-380 könnten wir allein durch Wiegen feststellen, ob eine Mücke als blinder Passagier an Bord ist.“
Wie wiegt man ein Elektronen? In einer Penningfalle (links) zwingt ein Magnetfeld (schwarzer Pfeil) einen Kohlenstoff-12-Kern mit einen einzigen Elektron läuft auf einem in sich verschraubten Rundkurs (rechts). Vereinfacht kann man sich diesen als Kreisbahn (grün) vorstellen. Aus der Umlauffrequenz lässt sich die präzise Masse des Kohlenstoff-12-Kerns mit einem Elektron ermitteln. Aus der Masse des fünffach geladenen Kohlenstoffions und der Kreiselbewegung des Elektronenspins (schwarze Linie, rechts) ergibt ein quantenmechanischer Zusammenhang dann die Elektronenmasse.
...
Solche Präzisionsexperimente profitieren von Kooperationen mit Wissenschaftlern, die unterschiedliche Expertise einbringen. Physiker vom GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt und der Johannes Gutenberg-Universität Mainz lieferten wichtige Beiträge. Das Ergebnis ist eine ungeheuer präzise Zahl: Das Elektron wiegt demnach ein 1836,15267377stel der Protonenmasse. Will man seine Masse in Kilogramm umrechnen, kommt man auf unvorstellbare knapp 10[SUP]-30[/SUP]Kilogramm, also dreißig Nullen hinter dem Komma. Das Elektron ist wahrlich ein Leichtgewicht und spielt doch eine schwergewichtige Rolle in der Natur.
http://www.mpg.de/7932718/elektron_masse
Eine um den Faktor 13 genauere Messung der Elektronenmasse könnte sich auf die Grundlagen der Physik auswirken
19. Februar 2014
Elektronen sind der Quantenkitt unserer Welt. Ohne Elektronen gäbe es keine Chemie, und Licht könnte nicht mit Materie wechselwirken. Wären Elektronen nur etwas schwerer oder leichter als sie es sind, sähe die Welt radikal anders aus. Wie aber wiegt man ein Teilchen, das so winzig ist, dass es bis dato als punktförmig gilt? Dieses Kunststück gelang nun einer Kooperation unter Beteiligung von Physikern des Max-Planck-Instituts für Kernphysik in Heidelberg. Sie „wog“ die Masse des Elektrons 13 Mal präziser als bisher bekannt. Da die Elektronenmasse in fundamentalen Naturkonstanten steckt, ist das für die Grundlagenphysik wichtig.
Eine Waage für absolute Leichtgewichte: In dieser Penningfalle bestimmen Physiker die Masse eines Elektrons, indem sie es gemeinsam mit einem Kohlenstoff-12-Kern auf eine verschraubte Kreisbahn zwingen. Die Umlauffrequenz des Kohlenstoffions fließt in eine Rechnung ein, die letztlich einen extrem präzisen Wert für die Elektronenmasse liefert.
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Solche Präzisionsexperimente profitieren von Kooperationen mit Wissenschaftlern, die unterschiedliche Expertise einbringen. Physiker vom GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt und der Johannes Gutenberg-Universität Mainz lieferten wichtige Beiträge. Das Ergebnis ist eine ungeheuer präzise Zahl: Das Elektron wiegt demnach ein 1836,15267377stel der Protonenmasse. Will man seine Masse in Kilogramm umrechnen, kommt man auf unvorstellbare knapp 10[SUP]-30[/SUP]Kilogramm, also dreißig Nullen hinter dem Komma. Das Elektron ist wahrlich ein Leichtgewicht und spielt doch eine schwergewichtige Rolle in der Natur.
http://www.mpg.de/7932718/elektron_masse
Toruko-jin
Jackass of the Week
Alles wird zurechtgebogen. Man, wie ich es hasse.
Das Universum expandiert mit einer konstanten Beschleunigung, die nicht mehr mit dem Urknall zu erklären ist, na dann gibt es eine Masse, die antigrativ ist.
Ist das überhaupt noch Physik?
Das Universum expandiert mit einer konstanten Beschleunigung, die nicht mehr mit dem Urknall zu erklären ist, na dann gibt es eine Masse, die antigrativ ist.
Ist das überhaupt noch Physik?
M
Metho
Guest
Natürlich ist das Physik 