Physiker haben in die „völlige Leere“ geschaut und bewiesen, dass da etwas drin ist. Physiker stellen einen Rekord auf, indem sie die Realität erdähnlicher Exoplaneten durchbrechen

Der Dezember ist die Zeit, Bilanz zu ziehen. Die Redakteure des Vesti.Nauka-Projekts (nauka.site) haben für Sie die zehn interessantesten Neuigkeiten ausgewählt, mit denen uns Physiker im vergangenen Jahr erfreut haben.

Neuer Zustand der Materie

Die Technologie zwingt Moleküle dazu, sich unabhängig voneinander zu den gewünschten Strukturen zusammenzusetzen.

Der Zustand einer Substanz namens Excitonium wurde vor fast einem halben Jahrhundert theoretisch vorhergesagt, aber erst jetzt war es möglich, ihn experimentell zu ermitteln.

Dieser Zustand ist mit der Bildung eines Bose-Kondensats aus Exzitonen-Quasiteilchen verbunden, bei denen es sich um ein Paar aus Elektron und Loch handelt. Wir meinen, was all diese kniffligen Worte bedeuten.

Polariton-Computer

Der neue Computer verwendet Quasiteilchen, sogenannte Polaritonen.

Diese Nachricht kam aus Skolkowo. Skoltech-Wissenschaftler haben ein grundlegend neues Computerbetriebsschema implementiert. Man kann es mit der folgenden Methode vergleichen, den Grundpunkt einer Fläche zu ermitteln: Beteiligen Sie sich nicht an umständlichen Berechnungen, sondern kippen Sie ein Glas Wasser darüber. Nur gab es anstelle einer Oberfläche ein Feld mit der erforderlichen Konfiguration und anstelle von Wasser Quasiteilchen aus Polaritonen. Unser Material liegt in dieser Quantenweisheit.

Quantenteleportation „Erde-Satellit“

Zum ersten Mal wurde der Quantenzustand eines Photons von der Erde auf einen Satelliten „übertragen“.

Und auch hier kam den Physikern erneut der Large Hadron Collider zu Hilfe. „Vesti.Nauka“, was den Forschern gelungen ist und was Bleiatome damit zu tun haben.

Photonenwechselwirkung bei Raumtemperatur

Das Phänomen wurde erstmals bei Raumtemperatur beobachtet.

Photonen können auf viele verschiedene Arten miteinander interagieren und werden in einer Wissenschaft namens nichtlineare Optik untersucht. Und wenn die Streuung von Licht durch Licht erst seit kurzem beobachtet wird, ist der Kerr-Effekt den Experimentatoren schon lange bekannt.

Im Jahr 2017 wurde es jedoch erstmals für einzelne Photonen bei Raumtemperatur reproduziert. Wir sprechen über dieses interessante Phänomen, das man gewissermaßen auch als „Kollision von Lichtteilchen“ bezeichnen kann, und über die damit verbundenen technologischen Perspektiven.

Zeitkristall

Die Schöpfung der Experimentatoren demonstriert eine „kristalline“ Ordnung nicht im Raum, sondern in der Zeit.

Im leeren Raum unterscheidet sich kein Punkt vom anderen. In einem Kristall ist alles anders: Es gibt eine sich wiederholende Struktur, die man Kristallgitter nennt. Sind ähnliche Strukturen möglich, die sich ohne Energieaufwand nicht im Raum, sondern in der Zeit wiederholen?

„Stellare“ thermonukleare Reaktionen auf der Erde

Physiker haben in einem thermonuklearen Reaktor die Bedingungen in den Tiefen von Sternen nachgebildet.

Ein industrieller thermonuklearer Reaktor ist der gehegte Traum der Menschheit. Doch die Experimente laufen schon seit mehr als einem halben Jahrhundert und die begehrte praktisch kostenlose Energie ist nicht mehr verfügbar.

Und doch wurde 2017 ein wichtiger Schritt in diese Richtung getan. Forscher haben erstmals nahezu exakt die Bedingungen nachgebildet, die in den Tiefen von Sternen herrschen. wie sie es gemacht haben.

Hoffen wir, dass das Jahr 2018 ebenso reich an interessanten Experimenten und unerwarteten Entdeckungen sein wird. Verfolgen Sie die Nachrichten. Übrigens haben wir für Sie auch einen Rückblick auf das ausgehende Jahr gemacht.

Neuer Zustand der Materie

Die Technologie zwingt Moleküle dazu, sich unabhängig voneinander zu den gewünschten Strukturen zusammenzusetzen.

Der Zustand einer Substanz namens Excitonium wurde vor fast einem halben Jahrhundert theoretisch vorhergesagt, aber erst jetzt war es möglich, ihn experimentell zu ermitteln.

Polariton-Computer

Der neue Computer verwendet Quasiteilchen, sogenannte Polaritonen.

Quantenteleportation „Erde-Satellit“

Zum ersten Mal wurde der Quantenzustand eines Photons von der Erde auf einen Satelliten „übertragen“.

Und auch hier kam den Physikern erneut der Large Hadron Collider zu Hilfe. „Vesti.Nauka“, was den Forschern gelungen ist und was Bleiatome damit zu tun haben.

Photonenwechselwirkung bei Raumtemperatur

Das Phänomen wurde erstmals bei Raumtemperatur beobachtet.

Zeitkristall

Die Schöpfung der Experimentatoren demonstriert eine „kristalline“ Ordnung nicht im Raum, sondern in der Zeit.

„Stellare“ thermonukleare Reaktionen auf der Erde

Physiker haben in einem thermonuklearen Reaktor die Bedingungen in den Tiefen von Sternen nachgebildet.

Das Jahr 2017 war fast schon vorbei, aber es war ein Jahr großer Entdeckungen: Raumfahrtagenturen begannen mit dem Einsatz wiederverwendbarer Raketen, Patienten können nun Krebszellen mit ihren eigenen Blutzellen bekämpfen und eine Gruppe von Wissenschaftlern entdeckte einen verlorenen Kontinent auf der Südhalbkugel namens Seeland.

Diese und andere überwältigende Entdeckungen und unglaubliche wissenschaftliche Fortschritte des Jahres 2017 werden im Folgenden ausführlicher beschrieben.

Seeland

Ein internationales Team von 32 Wissenschaftlern hat den verlorenen Kontinent Seeland im Südpazifik entdeckt. Es liegt unter pazifischen Gewässern auf dem Meeresboden zwischen Neuseeland und Neukaledonien. Seeland stand nicht immer unter Wasser, da Wissenschaftler versteinerte Überreste von Pflanzen und Landtieren entdecken konnten.

Neue Lebensform

Wissenschaftlern ist es gelungen, unter Laborbedingungen etwas zu erschaffen, das einer neuen Lebensform am nächsten kommt. Tatsache ist, dass die DNA aller Lebewesen aus natürlichen Aminosäurepaaren besteht: Adenin-Thymin und Guanin-Cytosin. Der größte Teil der DNA besteht aus diesen stickstoffhaltigen Basen. Wissenschaftlern gelang es jedoch, ein unnatürliches Basenpaar zu erzeugen, das problemlos mit natürlichen Paaren in der DNA von E. coli koexistierte.

Diese Entdeckung hat das Potenzial, die weitere Entwicklung der Medizin zu beeinflussen und dazu beizutragen, dass Medikamente über einen längeren Zeitraum im Körper verbleiben.

Alles Gold im Universum

Wissenschaftler haben genau herausgefunden, wie das gesamte Gold im Universum (sowie Platin und Silber) entsteht. Durch die Kollision zweier sehr kleiner, aber sehr schwerer Sterne, die sich 130 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt befinden, entstand Gold im Wert von 100 Oktillionen Dollar.

Zum ersten Mal in der Geschichte der Sternbeobachtung konnten Astronomen die Kollision zweier Neutronensterne beobachten. Zwei massive kosmische Körper bewegten sich mit einer Geschwindigkeit von einem Drittel der Lichtgeschwindigkeit aufeinander zu und ihre Kollision führte zur Entstehung von Gravitationswellen, die auf der Erde spürbar waren.

Geheimnisse der Großen Pyramide

Wissenschaftler haben einen neuen Blick auf die Große Pyramide von Gizeh geworfen und dort eine geheime Kammer entdeckt. Mithilfe einer neuen Scantechnologie, die auf Hochgeschwindigkeitsteilchen basiert, haben Wissenschaftler einen geheimen Raum tief in der Pyramide entdeckt, von dem noch niemand zuvor etwas geahnt hatte. Wissenschaftler können derzeit nur vermuten, warum dieser Raum gebaut wurde.

Neue Methode zur Krebsbekämpfung

Wissenschaftler können nun das menschliche Immunsystem nutzen, um einige Krebszellen zu bekämpfen. Um beispielsweise Leukämie bei Kindern zu bekämpfen, entfernen Ärzte die Blutzellen des Kindes, verändern sie und führen sie wieder in den Körper ein. Obwohl dieser Prozess extrem teuer ist, ist die Technologie in der Entwicklung und hat ein enormes Potenzial.

Neue Indikatoren von den Polen

Nicht alle Entdeckungen im Jahr 2017 waren positiv. Beispielsweise brach im Juli ein riesiges Stück Eis vom antarktischen Eisschild ab und wurde zum drittgrößten Eisberg aller Zeiten.

Darüber hinaus sagen Wissenschaftler, dass die Arktis ihren Titel als ewig eisiger Pol möglicherweise nie wieder erlangen wird.

Neue Planeten

NASA-Wissenschaftler haben sieben weitere Exoplaneten entdeckt, die theoretisch Leben in der Form beherbergen könnten, wie wir es auf der Erde kennen.

Im benachbarten Sternensystem TRAPPIST-1 wurden bis zu sieben Planeten gesichtet, von denen mindestens sechs wie die Erde fest sind. Alle diese Planeten liegen in einer Zone, die für die Bildung von Wasser und Leben günstig ist. Das Bemerkenswerteste an dieser Entdeckung ist die Nähe des Sternensystems und die Möglichkeit einer weiteren detaillierten Untersuchung der Planeten.

Abschied von Cassini

Im Jahr 2017 verglühte die automatisierte Raumstation Cassini, die 13 Jahre lang den Saturn und seine vielen Monde untersucht hatte, in der Atmosphäre des Planeten. Dies war das geplante Ende der Mission, für das sich die Wissenschaftler bewusst entschieden hatten, um eine Kollision von Cassini mit möglicherweise bewohnbaren Saturnmonden zu vermeiden.

Kurz vor seinem Tod flog Cassini um Titan herum und durch die eisigen Ringe des Saturn, wobei er einzigartige Bilder zur Erde schickte.

MRT für Babys

Die kleinsten Babys, die im Krankenhaus behandelt oder untersucht werden, verfügen jetzt über einen eigenen Magnetresonanztomographen, der sicher im selben Raum wie die Babys verwendet werden kann.

Wiederverwendbarer Raketenverstärker

SpaceX hat einen neuen Raketenbooster erfunden, der nach dem Raketenstart nicht auf die Erde zurückfällt und mehrfach verwendet werden kann.

Booster sind einer der teuersten Teile beim Start einer Rakete ins All und landen normalerweise alle unmittelbar nach dem Start auf dem Meeresboden. Ein sehr teures Einweggerät, ohne das es unmöglich ist, den Orbit zu erreichen.

Die neuen schweren Trägerraketen von SpaceX können jedoch relativ einfach und kostengünstig nachgerüstet werden, wodurch 18 Millionen US-Dollar pro Start eingespart werden. Im Jahr 2017 hat das Unternehmen von Elon Musk bereits rund 20 Starts mit anschließender Landung einer Trägerrakete durchgeführt.

Neue Fortschritte in der Genetik

Wissenschaftler sind der Möglichkeit, die DNA eines Menschen zu bearbeiten und Geburtsfehler, Krankheiten und genetische Anomalien vor der Geburt zu beseitigen, einen Schritt näher gekommen. Genetikern in Oregon ist es zum ersten Mal gelungen, die DNA eines lebenden menschlichen Embryos zu bearbeiten.

Darüber hinaus gab eGenesis bekannt, dass es bald möglich sein wird, große lebenswichtige Organe von Schweinespendern in Menschen zu transplantieren. Dem Unternehmen ist es gelungen, einen genetischen Virusblocker zu entwickeln, der tierische Viren nicht auf den Menschen überträgt.

Durchbruch in der Quantenteleportation

Die Möglichkeit der Teleportation von Quanteninformationen wird seit langem von Wissenschaftlern untersucht. Bisher war es möglich, Daten über eine Distanz von mehreren zehn Kilometern zu teleportieren.

Zum ersten Mal in der Geschichte der Quantenteleportation gelang es einem chinesischen Wissenschaftler, mithilfe von Spiegeln und Lasern Informationen über Photonen (Lichtteilchen) von der Erde in den Weltraum zu übertragen.

Diese Entdeckung könnte die Art und Weise, wie wir Informationen rund um die Welt übertragen und Energie transportieren, grundlegend verändern. Quantenteleportation könnte zu einer völlig neuen Art von Quantencomputern und Informationsübertragung führen. Das Internet der nahen Zukunft könnte schneller, sicherer und für Hacker praktisch undurchdringlich werden.

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23:30 27.06.2019

Hallo, liebe Kameraden! Hier ist die 5. Ausgabe aus dem Zyklus Diamat, Geschichte und Mathematik und Physik. Heute wird sich vielleicht die dritte Komponente durchsetzen. Und vielleicht sollte ich mich im Voraus bei den Textern dafür entschuldigen, dass es vielleicht zu viel Physik gibt, und bei den Physikern, dass es zu freizügig präsentiert wird. Und doch, im modernen sogenannten. Populäre Veröffentlichungen aus der theoretischen Physik lassen in der Regel ausschließlich vulgäre Interpretationen ihrer Bestimmungen durchsickern, die dem Leser oder Betrachter ihr Verständnis nicht näher bringen, sondern bei ihm nur eine gewisse Illusion erzeugen

14:35 30.05.2019

Ende letzten Jahres machte eine Gruppe von Professoren der St. Petersburger Bergbauuniversität und des Instituts für Physik und Energie (Obninsk) eine unglaubliche Entdeckung, die die Welt nur zu schätzen wusste. Ihre Arbeit läuft seit 2010 und die Ergebnisse erhielten zu Recht den Status der Entdeckung des Jahres. Das neue physikalische Phänomen wird es ermöglichen, die Effizienz der Steuerung von Interkontinentalraketen zu steigern, neue autonome Nuklearanlagen zu schaffen und sogar Raumschiffe zu schaffen, die unter extremen Bedingungen im Weltraum fliegen können.

18:08 25.02.2019

Wie es sich in den exakten Wissenschaften gehört, wird es zunächst eine kleine trockene Theorie geben. Und dann werden wir sehen, wie sich diese Theorie in der Praxis manifestiert und wie genau diese Praxis wunderbare Menschen zu einer wunderbaren Theorie führte. Wir werden auch darüber sprechen, wie in den Köpfen einiger anderer Wissenschaftler als Ergebnis wissenschaftlicher Entdeckungen entweder die Materie verschwindet und nur Gleichungen übrig bleiben oder die Kausalität zusammenbricht und den Weg für ein göttliches Wunder frei macht. Wir werden auch über den Übergang von Quantität zu Qualität sprechen, über mögliche Barrieren und verzweigte Kettenreaktionen, und wir werden (dann) sogar eine solche Reaktion sehen

20:59 31.10.2018

Mit dem hochempfindlichen GRAVITY-Instrument der ESO konnte das Very Large Telescope (VLT) erstmals Materie beobachten, die ein Schwarzes Loch sehr nahe am Punkt ohne Wiederkehr umkreist. Es befindet sich im Herzen unserer Milchstraße, hat eine Masse von vier Millionen Sonnenmassen und die Gasansammlung um es herum rotiert mit einer Geschwindigkeit von 30 % der Lichtgeschwindigkeit. Europäische Wissenschaftler haben Blitze aus Infrarotstrahlung an den Grenzen des massiven Objekts Sagittarius A* beobachtet. Diese Beobachtung bestätigte, dass sich das Objekt im Zentrum der Galaxie befindet

04:13 01.06.2018

Zur Fußballweltmeisterschaft 2018 wurde eine Wasserflasche in Form eines Fußballs herausgebracht. Aber die Gesetze der Physik griffen in einen schönen Marketing-Schachzug ein: Es stellte sich heraus, dass es sich um eine nahezu perfekte Linse handelte, und in einem der Büros in St. Petersburg verursachte eine solche Flasche fast einen Brand. Nur wenige Menschen wissen, dass jeder transparente Behälter – Glas und sogar Kunststoff – eine Brandgefahr darstellt. Manchmal waren die Ursachen von Waldbränden nicht einmal weggeworfene Zigarettenkippen oder nicht gelöschte Feuer, sondern im Wald vergessene Flaschen oder deren Fragmente – das vorbeiziehende Sonnenlicht wurde fokussiert

12:39 26.04.2018

Wir sprechen von der Mechanik, die zwei Dimensionen verwendet: Kilogramm und Meter. Darüber hinaus gibt es bei dieser Mechanik keine Sekunden. Postulate der binären Mechanik. Erstens unterliegen alle Körper im Universum einem ständigen Wandel. Zweitens entspricht eine Veränderung in einem Körper einer Veränderung in anderen Körpern. Drittens kann die Anzahl der Änderungen in einem bestimmten Gremium mit der Anzahl der Änderungen in anderen Gremien (Referenzgremien) korreliert werden. Unter einem Referenzkörper versteht man einen Körper, dessen Veränderungen zyklisch sind. Darüber hinaus sprechen wir sowohl über Veränderungen in den Eigenschaften von Körpern als auch in der Lage

15:26 21.03.2018

Vor seinem Tod verbrachte der große Wissenschaftler mehrere Jahre damit, gemeinsam mit Kollegen seine endgültige Theorie zu entwickeln. Es wird derzeit in einer der wissenschaftlichen Zeitschriften begutachtet und nach Überprüfung veröffentlicht. Diese Theorie soll zeigen, welche Eigenschaften unsere Welt haben sollte, wenn sie Teil des Multiversums ist. Hawkings Kollegen sagen, diese Arbeit hätte ihm den Nobelpreis eingebracht, den er zu seinen Lebzeiten nie erhalten hatte. Die Theorie heißt „Ein reibungsloser Ausstieg aus der ewigen Inflation“. Wissenschaftler, die geholfen haben

15:54 22.02.2018

Am 4. Mai 1976 schickte die NASA einen sehr ungewöhnlichen Satelliten namens LAGEOS (im Bild LAser GEOdynamics Satellite) in die Umlaufbahn. Es hatte keine Elektronik, Motoren oder Stromversorgung an Bord. Tatsächlich handelt es sich lediglich um eine Messingkugel mit einem Durchmesser von 60 cm und einer Masse von 407 kg mit einer Aluminiumbeschichtung. Auf der Kugel sind 426 Eckreflektoren gleichmäßig verteilt, davon sind 422 mit Quarzglas gefüllt und 4 bestehen aus Germanium (für Infrarotstrahlung). Der Satellit gelangte in eine Umlaufbahn von 5860 km, wo er die nächsten 8,4 Millionen Jahre lang rotieren und speichern wird

13:49 19.12.2017

Sollten sich die Vermutungen bestätigen, wird russischen Schülern der erste Platz entzogen. Die Organisation IPhO, die internationale Physikolympiaden durchführt, hat Zweifel an den Ergebnissen des russischen Teams angemeldet, das 2017 den ersten Platz bei der Anzahl der Auszeichnungen im Einzel und im Team belegte Wettbewerbe, berichtet die Nachrichtenagentur Panorama. Mit anderen Worten: Wir sprechen davon, dass an der Olympiade statt Schülern Universitätsstudenten teilgenommen haben. Ein IPhO-Vertreter sagte, die Organisation verfüge über einen wertvollen Informanten aus Moskau, der bereit sei, Auskunft über die Machenschaften des Russen zu geben

18:33 14.12.2017

Der Professor glaubt, dass wir in den nächsten 10 bis 20 Jahren eine Weltraumzivilisation werden und dadurch unsere Zukunft garantieren werden, wenn wir nichts Dummes tun, zum Beispiel einen Krieg im Pazifischen Ozean beginnen. Professor Brian Cox hat große Hoffnungen darauf Zukunft der Menschheit. Laut dem britischen Wissenschaftler liegt die Lösung für viele unserer irdischen Probleme im Weltraum, wo es ungenutzte Ressourcen gibt, die die ständig wachsenden Bedürfnisse der Menschheit befriedigen können. Das gilt natürlich, solange wir unseren Hang zur Dummheit aufrechterhalten können. Wenn wir es vermeiden können

12:02 11.12.2017

Das schwer fassbare Excitonium, dessen Existenz fast ein halbes Jahrhundert lang nicht experimentell nachgewiesen werden konnte, hat sich endlich den Forschern gezeigt. Dies wird in einem Artikel berichtet, den ein wissenschaftliches Team unter der Leitung von Peter Abbamonte in der Fachzeitschrift Science veröffentlichte. Zuvor wurde beschrieben, was Quasiteilchen im Allgemeinen und sogenannte Löcher im Besonderen sind. Erinnern wir uns kurz daran. Die Bewegung von Elektronen in einem Halbleiter lässt sich bequem mit dem Konzept eines Lochs beschreiben, einer Stelle, an der ein Elektron fehlt. Das Loch ist natürlich kein Teilchen, z

19:08 19.10.2017

Die Europäische Südsternwarte (ESO) berichtet, dass Astronomen zum ersten Mal in der Geschichte Gravitationswellen und Licht (elektromagnetische Strahlung) beobachtet haben, die durch dasselbe kosmische Ereignis erzeugt wurden. Gravitationswellen werden sowohl von der Allgemeinen Relativitätstheorie als auch von anderen Gravitationstheorien vorhergesagt. Dabei handelt es sich um Veränderungen im Gravitationsfeld, die sich wie Wellen ausbreiten. Berichten zufolge wurden am 17. August 2017 erstmals Gravitationswellen und elektromagnetische Signale beobachtet, die bei der Verschmelzung zweier Neutronensterne erzeugt wurden. Das

13:38 03.10.2017

Die amerikanischen Wissenschaftler Rainer Weiss, Kip Thorne und Barry Barish erhielten 2017 den Nobelpreis für Physik. Wissenschaftler gründeten das Laserinterferometer-Gravitationswellenobservatorium LIGO, das den experimentellen Nachweis von Gravitationswellen ermöglichte. Zuvor wurden Nobelpreisträger für Physiologie und Medizin bekannt. Der Preis wurde den amerikanischen Wissenschaftlern Geoffrey Hall, Michael Rozbash und Michael Young für ihre Untersuchung zellulärer Uhren verliehen.

08:11 12.09.2017

Chinesische Experten haben einen funktionierenden Prototyp von EmDrive entwickelt, dessen Wirkung nicht im Rahmen der Naturschutzgesetze erklärt werden kann, berichtet die Daily Mail unter Berufung auf den Fernsehsender CCTV-2. Technische Einzelheiten der Erfindung werden nicht angegeben. Allerdings heißt es im Video zur Erfindung, dass der Motor bald im Weltraum getestet werden soll. EmDrive ist ein Gerät, das aus einem Magnetron besteht, das Mikrowellen erzeugt, und einem Resonator, der die Energie ihrer Schwingungen speichert. Dadurch entsteht ein Schub, der nicht durch den Energieerhaltungssatz erklärt werden kann. Wie

12:55 07.06.2017

Der Physiker Joseph Friedman hat zusammen mit Kollegen der University of Texas in Dallas ein grundlegend neues Computersystem entwickelt, das vollständig aus Kohlenstoff besteht und moderne Siliziumtransistoren und darauf basierende Computer ersetzen kann. Moderne Elektronik arbeitet mit Siliziumtransistoren, in denen negativ geladene Elektronen einen elektrischen Strom erzeugen. Neben der Ladungsübertragung haben Elektronen eine weitere Eigenschaft, den Spin, der in letzter Zeit die Aufmerksamkeit von Wissenschaftlern auf sich gezogen hat und zur Grundlage einer neuen Eigenschaft werden kann

14:24 13.05.2017

Astronomen haben im frühen Universum drei supermassive Schwarze Löcher entdeckt, die in nur einhunderttausend Jahren eine Milliarde Mal schwerer als die Sonne wurden, eine Leistung, die nach aktuellen astronomischen Theorien unmöglich ist, heißt es in einem im Astrophysical Journal veröffentlichten Artikel. Quasar 3C 273, dargestellt von einem ESO/M-Künstler. Kornmesser Kein aktuelles theoretisches Modell kann die Existenz dieser Objekte erklären. Ihre Entdeckung im frühen Universum stellt aktuelle Theorien zur Entstehung von Schwarzen Löchern in Frage, und jetzt müssen wir neue aufstellen

Wenn man über Weltraum-Tethering-Systeme spricht, denkt man normalerweise an Weltraumaufzüge und andere zyklopische Strukturen, die, wenn sie gebaut werden, in sehr ferner Zukunft liegen werden. Aber nur wenige wissen, dass Experimente mit dem Einsatz von Halteseilen im Weltraum wiederholt mit unterschiedlichen Zielen durchgeführt wurden und das letzte Experiment Anfang Februar dieses Jahres scheiterte. Gemini 11 durch eine Leine mit dem Agena-Ziel verbunden, NASA-Foto. Wie das Kabel im Laderaum bei HTV-KITE durchtrennt wurde. Das HTV-KITE-Experiment, wie es sich ein Künstler vorgestellt hat, Foto von JAXA vom 27. Januar

19:26 27.01.2017

Amerikanische Wissenschaftler präsentierten der Öffentlichkeit einen Bericht über ihre Arbeit zur Herstellung von metallischem Wasserstoff. Durch die Simulation von Hochdruckbedingungen, die um ein Vielfaches höher waren als im Erdkern, war es möglich, eine wenn auch so kleine Menge Materie zu erzeugen. Zusätzlich zu dieser Bedingung wurden auch extrem niedrige Temperaturen aufrechterhalten. Wasserstoff war zwischen zwei Diamanten eingeschlossen. Wissenschaftler müssen den Druck noch senken, um zu verstehen, ob Wasserstoff seinen Zustand beibehalten kann. Derzeit bestehen alle Optionen darin, den etablierten Phasenzustand von Wasserstoff beizubehalten

22:43 19.01.2017

Hundert Kilometer von Moskau entfernt, in der Nähe der Wissenschaftsstadt Protwino, in den Wäldern der Region Moskau, ist ein Schatz im Wert von mehreren zehn Milliarden Rubel vergraben. Es kann nicht ausgegraben und gestohlen werden; es wird für immer in der Erde verborgen bleiben; es ist nur für die Geschichte der Wissenschaft wertvoll. Wir sprechen über den Beschleuniger-Speicher-Komplex (ASC) des Protvino-Instituts für Hochenergiephysik, eine stillgelegte unterirdische Anlage, die fast die Größe des Large Hadron Collider hat. Die Länge des unterirdischen Beschleunigerrings beträgt 21 km. Der Haupttunnel mit einem Durchmesser von 5 Metern wird in einer Tiefe von 20 bis 60 Metern (je nach Gelände) verlegt

„Wir können Quantenzustände analysieren, ohne sie bei der ersten Beobachtung zu verändern“, sagt Leitenstorfer.

Wenn Sie die Auswirkungen von Quantenfluktuationen auf bestimmte Lichtteilchen überwachen möchten, müssen Sie diese Teilchen normalerweise zunächst erkennen und isolieren. Dadurch wird wiederum die „Quantensignatur“ dieser Photonen entfernt. Ein Wissenschaftlerteam führte 2015 ein ähnliches Experiment durch.

Anstatt Veränderungen in Quantenfluktuationen durch Absorption oder Verstärkung von Lichtphotonen zu beobachten, beobachteten die Forscher in dem neuen Experiment das Licht selbst in Bezug auf die Zeit. Es mag seltsam klingen, aber in einem Vakuum funktionieren Raum und Zeit so, dass man durch die Beobachtung des einen sofort mehr über den anderen erfahren kann. Bei einer solchen Beobachtung stellten Wissenschaftler fest, dass beim „Komprimieren“ des Vakuums diese „Komprimierung“ genauso ablief wie beim Komprimieren eines Ballons, nur begleitet von Quantenfluktuationen.

Irgendwann wurden diese Schwankungen stärker als das Grundrauschen des unkomprimierten Vakuums, an manchen Stellen sogar schwächer. Leitenstorfer zieht die Analogie zu einem Stau, der sich durch einen engen Straßenabschnitt bewegt: Im Laufe der Zeit besetzen Autos auf ihren Fahrspuren dieselbe Fahrspur, um sich durch die Engstelle zu zwängen, und kehren dann auf ihre eigenen Fahrspuren zurück. Das Gleiche geschieht nach Beobachtungen von Wissenschaftlern gewissermaßen auch im Vakuum: Die Kompression des Vakuums an einer Stelle führt zur Verteilung von Änderungen der Quantenfluktuationen an anderen Orten. Und diese Veränderungen können sich entweder beschleunigen oder verlangsamen.

Dieser Effekt kann im Raum-Zeit-Kontext gemessen werden, wie in der folgenden Grafik dargestellt. Die Parabel in der Bildmitte stellt den Punkt der „Kompression“ im Vakuum dar:

Das Ergebnis dieser Komprimierung ist, wie im selben Bild zu sehen ist, ein gewisses „Absacken“ der Schwankungen. Nicht weniger überraschend für Wissenschaftler war die Beobachtung, dass der Pegel der Fluktuationsleistung an einigen Stellen niedriger war als der Hintergrundgeräuschpegel, der wiederum niedriger ist als der des Grundzustands des leeren Raums.

„Da die neue Messmethode weder Photoneneinfang noch -verstärkung beinhaltet, besteht die Möglichkeit, elektromagnetisches Hintergrundrauschen im Vakuum sowie kontrollierte Zustandsabweichungen, die von den Forschern erzeugt werden, direkt zu erfassen und zu beobachten“, heißt es in der Studie.

Die Forscher testen derzeit die Genauigkeit ihrer Messmethode und versuchen auch zu verstehen, was sie wirklich kann. Trotz der bereits beeindruckenden Ergebnisse dieser Arbeit besteht immer noch die Möglichkeit, dass Wissenschaftler zu einer sogenannten „nicht schlüssigen Messmethode“ gelangt sind, die die Quantenzustände von Objekten möglicherweise nicht stört, gleichzeitig aber den Wissenschaftlern nicht mehr sagen kann über das eine oder andere Quantensystem.

Wenn die Methode funktioniert, wollen die Wissenschaftler damit den „Quantenzustand des Lichts“ messen – das unsichtbare Verhalten von Licht auf der Quantenebene, das wir gerade erst zu verstehen beginnen. Weitere Arbeiten erfordern jedoch eine zusätzliche Überprüfung – die Replikation der Ergebnisse der Entdeckung durch ein Forscherteam der Universität Konstanz und damit den Nachweis der Eignung der vorgeschlagenen Messmethode.