Mit bloßen Augen ist die Welt des Allerkleinsten nicht zu erkennen. Deshalb wird mit teils gigantischen Geräten nach dem Prinzip des Streuversuchs die Natur erforscht.
Heute bringen Physiker Teilchen in kilometerlangen Beschleunigern auf hohe Energie
Nur einen bis fünf Nanometer (Milliardstel Meter) groß sind die Edelmetallpartikel, welche die Arbeitsgruppe von Helmut Bönnemann am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim herstellt. Die „Teilchenzwerge“ haben jedoch eine vergleichsweise riesige Oberfläche. Nähme man ein Gramm von ihnen und rollte die gesamte Oberfläche aller Partikel flach aus, dann würde ihre Oberfläche 250 bis 300 Quadratmeter bedecken. Diese und andere wichtige Eigenschaften müssen die Partikel mitbringen, damit aus ihnen leistungsfähige und robuste Katalysatoren für Brennstoffzellen produziert werden können.
Katalysatoren sind Materialien, die chemische Reaktionen beschleunigen oder überhaupt
Den Nobelpreis für Physik 2001 erhielten ein deutscher und zwei amerikanische Physiker für Pionierarbeiten zur „Bose-Einstein-Kondensation“. Die Wissenschaftler erforschen ultrakalte Gaswolken, deren Atome den gleichen „Quantenzustand“ besetzen.
Inelastische Stöße beschleunigen Atome Gerhard Rempe und seine Doktoranden Johannes
Der Urknall hat es uns vorgemacht. Er hat soviel von der geheimnisvollen Dunklen Materie erzeugt, dass sie heute etwa 80 Prozent der Gesamtmaterie des Weltalls ausmacht. Mit den modernen Teilchenbeschleunigern wie dem Large Hadron Collider (LHC) am CERN bei Genf stellen die Teilchenphysiker in kleinen Raumbereichen künstliche Bedingungen her, wie sie nur winzige Bruchteile einer Sekunde nach dem Urknall geherrscht haben. Sollte es dann nicht auch gelingen, den Urknall nachzuahmen und Teilchen der Dunklen Materie künstlich herzustellen?
Ein Beschleuniger mit mehr Energie musste also her, denn mehr Energie bedeutet nach
Erster Röntgenstrahl an der Lichtquelle PETRA III erzeugt
Der Beschleuniger PETRA, der ursprünglich für die Teilchenphysik gebaut wurde, diente
Als der norwegische Physiker Bjørn H. Wiik 1971 nach sechs Jahren in den USA wieder nach Deutschland zurückkehrte, hatte er eine bahnbrechende Idee im Gepäck. Er wollte ein überdimensionales Elektronenmikroskop für Protonen bauen: eine Anlage, die den Physikern die innersten Geheimnisse des Protons und der Grundkräfte der Natur offen legen würde.
Teilchenphysik-Experimenten zwei Strahlen gleich schwerer Teilchen in einem einzigen Beschleuniger
Bis 2017 entsteht am GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt eine neue Teilchenbeschleunigeranlage, die weltweit einzigartige Experimente ermöglichen wird. Durch das internationale Forschungszentrum FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research) erhoffen sich Physiker neue Einblicke in die Struktur der Materie und die Evolution des Universums. Damit erhält Darmstadt eine der größten Beschleunigeranlagen der Welt.
Der bereits existierende GSI-Beschleuniger dient dabei als Vorbeschleuniger (Injektor
In Brennstoffzellen hilft der Eisenkern eines synthetischen Moleküls beim Aufspalten von Wasserstoff.
berichtet wurden.“ Die nächste Herausforderung für das Team ist, den Prozess zu beschleunigen
Mit Streuversuchen erforschen Physiker die Materie. Die Wahl geeigneter Teilchen und Energien ist dabei ebenso wichtig wie die des richtigen Detektors.
Heute bringen Physiker Teilchen in kilometerlangen Beschleunigern auf hohe Energie
Die hochenergetischen Proton-Proton-Kollisionen im LHC werden von zwei gewaltigen Universaldetektoren aufgezeichnet, ATLAS und CMS. Das Augenmerk von ATLAS richtet sich dabei vor allem auf die Suche nach dem Ursprung der Teilchenmasse und nach neuer Physik jenseits des Standardmodells.
Dieser Beschleuniger ermöglicht es, in neue Energiebereiche und damit tiefer denn
