| Grenzgänge der Physik - Außergewöhnliche Theorien erschließen neues Terrain
Man sollte meinen, der Fortschritt dürfe sich nicht auf glückliche Fügungen verlassen müssen. Doch das war bisher an vielen Stellen so. Zufälle waren ein Innovationstreiber während der jahrzehntelangen, intensiven Suche nach Supraleitern, Stoffen ohne elektrischen Widerstand. Hier stellen wir Fälle zusammen, in denen sich Forscher an den Grenzen des bekannten Terrains bewegen. Dort ist beides nötig: Offenheit für Überraschungen und ein theoretisches Fundament, ohne dessen Basis man sie nicht verstehen kann. Der Mikrobiologe Louis Pasteur hat den Gedanken einst schön formuliert: »Der Zufall begünstigt einen vorbereiteten Geist.« Trotz völlig anderer Fragestellungen gilt das heute nicht weniger als im 19. Jahrhundert.
Das Spezial Grenzgänge der Physik ist eine Zusammenstellung von Artikeln aus »Spektrum der Wissenschaft« aus den Themenbereichen Materialphysik, Quantensysteme und physikalische Theorien.
(21. August 2020) | |
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Auszug aus dieser Ausgabe |
Seltsame Materialien Supraleitung: Vorstoß zur Raumtemperatur Theoretische Ansätze und bessere Computermodelle machen Hoffnung bei der Suche nach neuen Werkstoffen ohne elektrischen Widerstand. |
Seltsame Materialien Graphen: Der magische Winkel Wenn man zwei Schichten der atomdünnen Kohlenstoffvariante gegeneinander verdreht, fließt Strom verlustfrei hindurch. |
Seltsame Materialien Photonik: Schalten mit Licht »Topologische« Effekte in Festkörpern sollen Schaltungen ermöglichen, die Signale durch Licht übertragen. |
Seltsame Materialien Quantensysteme: Zeitkristalle In herkömmlichen Kristallen wiederholen sich räumliche Strukturen. Bei exotischer Materie gibt es eine ganz andere Art von Symmetrie: in der Zeit! |
Erweiterte Theorien Interferenz: Zuwachs für den Doppelspalt Experimente mit einem Dreifachspalt statt der klassischen Variante mit zwei Schlitzen offenbaren subtile physikalische Aspekte. |
Erweiterte Theorien Wärmelehre: Die Quanten-Dampfmaschine Verbindet man moderne Erkenntnisse mit der klassischen Thermodynamik, entstehen bemerkenswerte Konzepte für den Mikrokosmos. |
Erweiterte Theorien Universalität: Quantenwelt im Nichtgleichgewicht Bein Verständnis zahlreicher Systeme, die aus der Balance geraten sind, könnten neu entdeckte übergreifende Prinzipien helfen. |
Gewagte Konzepte Schwerkraft: Für immer unvereinbar? Bis heute scheiterten sämtliche Versuche, eine Quantentheorie der Gravitation zu entwickeln. Vielleicht ist das Vorhaben ja gar nicht realisierbar. |
Gewagte Konzepte Kosmologie: Antimaterie in neuem Licht Unterscheiden sich Antiteilchen nur in ihrer Ladung von normaler Materie oder fällt auch ihre Masse anders aus? |
Gewagte Konzepte Information: Ausweg aus dem Schwarzen Loch Der Ereignishorizont gibt eigentlich nichts frei, doch dem widersprechen quantenmechanische Grundsätze. Modelle und Messungen sollen das Problem lösen. |
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| In dieser Ausgabe widmen wir uns Covid-19 in Neuseeland, Plutos dunkler Seite und psychischen Störungen. | Im Vakuum ist einfach - nichts? Mitnichten: Es ist voller Quantenfelder, die aus dem vermeintlich ... |
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