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Seit 2007 leben mehr Menschen in Städten als auf dem Land. Nach Schätzungen der Vereinten Nationen werden 2030 fünf von achteinhalb Milliarden Menschen in Städten wohnen. Schon heute gibt es 34 Städte beziehungsweise Metropolregionen mit mehr als 10 Millionen Einwohnern. Sie werden Megastädte oder Megacitys genannt und sind geprägt von Gegensätzen zwischen größter Armut und höchstem Luxus. Viele von ihnen liegen nah an der Küste. Damit sind sie durch den steigenden Meeresspiegel unmittelbar bedroht. Urbane Räume sind Anziehungspunkte für Menschen auf der Suche nach einem besseren Leben. Der stetige Zuwachs an Menschen stellt gerade die Metropolen des globalen Südens vor […]
Behörden überfordert sind und der Ausbau von Infrastrukturen und Wohnraum nicht Schritt

Geheime Nachrichten so zu verschlüsseln, dass nur der Empfänger sie lesen kann: Das ist heute wichtiger denn je. Die Quantenphysik bietet einzigartige Möglichkeiten für einen Austausch von Geheimschlüsseln über größere Distanzen. Auf dem Gebiet dieses Quantenschlüssel-Austauschs, auch Quantenkryptographie genannt, forschen mehrere Max-Planck-Teams. Dabei geht es um das Senden von Geheimschlüsseln durch Glasfasern und via Satellit. Das wissenschaftliche Wort „Kryptographie“ basiert auf dem Altgriechischen und heißt so viel wie „geheimes Schreiben“. Heute werden selbst im privaten Chat über soziale Netzwerke starke Verschlüsselungen verwendet. Sie sind nur mit so hohem Rechenaufwand zu brechen, dass das auf heutigen Computern nicht möglich ist. Allerdings: […]
Oben: Im ersten Schritt schickt Alice ihren Schlüssel an Bob durch den sicheren Quantenkanal

„Als ich dreizehn Jahre alt war, flohen wir vor den Bomben auf Aleppo. Zuerst in eine andere Stadt in Syrien, dann in die Türkei. Als ich 18 war, ging ich im Februar 2016 von dort nach Deutschland.“ Das ist die Geschichte von Fahed, 22, der gerade in Niedersachsen sein Abitur macht (Abb. A). Was er als Jugendlicher erlebte, ist das Schicksal von 79,5 Millionen Menschen weltweit, die aktuell in ihrem eigenen Land als „Binnenvertriebene“ oder in einem anderen Land als „Flüchtlinge“ Zuflucht vor Gewalt suchen. Darüber hinaus gibt es viele Menschen, die ihr Land aus anderen Gründen verlassen, z. B. […]
„Für Menschen auf dem Land könnte ein erster Schritt der Umzug in eine Stadt sein

Katalysatoren spielen als Reaktionsbeschleuniger in Natur und Technik eine entscheidende Rolle. Lebensprozesse werden von Enzymen angekurbelt, der „Autokat“ reinigt Abgase und über neunzig Prozent aller von der Chemieindustrie eingesetzten Reaktionen benötigen einen Katalysator. Dazu zählt die Ammoniaksynthese, der die Menschheit den künstlichen Stickstoffdünger verdankt. Weil Ammoniak viel Wasserstoff enthält, ist es auch als Wasserstoffspeicher für eine zukünftige Energiewirtschaft interessant. Allerdings muss es dazu auch wieder effizient in Wasserstoff und Stickstoff zerlegt werden. Der Schlüssel dazu sind neue Feststoffkatalysatoren, an denen Claudia Weidenthaler mit ihrem Team am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim forscht. „Ein Katalysator ist jeder Stoff, der, ohne im […]
Findet die Forschung hier gute, energieeffiziente Lösungen, wäre das ein großer Schritt

Mit Magie wollte Goethes Faust herausfinden, „was die Welt im Innersten zusammenhält“. Heute jagt die Physik dieser Frage nach, zumindest was unsere materielle Welt angeht. Statt Zauberformeln wendet sie nüchterne mathematische Formeln und Hightech-Experimente an. Trotzdem hat sie etwas Magisches: Sie reist durch Supersymmetrien und zusätzliche Dimensionen und spricht von Quarks, Neutrinos oder Higgs-Teilchen. Aus astronomischen Beobachtungen wissen wir, dass unser Universum vor etwa 13,8 Milliarden Jahren in einem gewaltigen Urknall entstand. Seitdem dehnt es sich aus und kühlt ab. Wahrscheinlich herrschten in der heißen Anfangsphase andere, uns heute noch unbekannte physikalische Gesetze. Ihre Erforschung könnte einige der großen Rätsel […]
Als wichtigen nächsten Schritt soll der inzwischen verstärkte LHC das neu entdeckte

Aus der Forschung direkt in die Schule
Verpackung Für die Entwicklung einer intelligenten Beschichtung musste im ersten Schritt

Aus der Forschung direkt in die Schule
Wengenmayr / CC BY-NC-SA 4.0 Oben: Im ersten Schritt schickt Alice ihren Schlüssel

Aus der Forschung direkt in die Schule
Der nächste Schritt – die sog.

Aus der Forschung direkt in die Schule
Verpackung Für die Entwicklung einer intelligenten Beschichtung musste im ersten Schritt

„Es ist eindeutig, dass der Einfluss des Menschen die Atmosphäre, die Ozeane und die Landflächen erwärmt hat“, stellt der Sachstandsbericht 6 (AR6) des Weltklimarats IPCC fest: „Eine globale Erwärmung von 1,5 °C und 2 °C wird im Laufe des 21. Jahrhunderts überschritten werden, außer es erfolgen in den kommenden Jahrzehnten drastische Verringerungen der CO2– und anderer Treibhausgasemissionen.“ Solche Kernaussagen sind das Ergebnis einer weltweiten Zusammenarbeit von 270 Forschenden aus verschiedenen Spezialgebieten. Mit dabei ist Jochem Marotzke, Direktor am Max-Planck-Institut für Meteorologie in Hamburg. Der AR6-Bericht basiert auf vielen Messdaten, Beobachtungen sowie Klimamodellen, wie sie Marotzke mit seiner Abteilung entwickelt. Die […]
Sie ist aber ein großer Schritt, um genauere Aussagen darüber machen zu können, wie