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Physik
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Astronomie / Weltraum - Physik - 06.02.2025

Was passiert mit dem menschlichen Körper bei ausgedehnter Bettruhe oder Schwerelosigkeit? Die Europäische Weltraumagentur (ESA) erforscht in sogenannten ,,Bed Rest Studies", ob und welche Veränderungen auftreten, wenn der Körper sich für längere Zeit im Ruhezustand befindet. Diese Bed-Rest-Studien werden an unterschiedlichen Orten in ganz Europa durchgeführt und bieten Forscher*innen der verschiedensten Fachrichtungen Möglichkeiten, diese außergewöhnlichen Umstände an gesunden Proband*innen zu erforschen.
Physik - Chemie - 05.02.2025
Was heißt hier ’Auflösung’- Mikroskopie-Rätsel gelöst
Ein neues Mikroskopie-Verfahren kann Moleküle identifizieren. Die Frage nach dem Auflösungsvermögen erwies sich aber als schwieriges Rätsel. An der TU Wien wurde es nun gelöst. Wenn man die Qualität eines Mikroskops beurteilt, ist die entscheidende Frage: Wie groß sind die kleinsten Strukturen, die man damit gerade noch sichtbar machen kann? Wie nah können zwei Objekte aneinanderrücken, bis sie nicht mehr als zwei getrennte Objekte zu sehen sind, sondern zu einem einzigen Bild-Blob verschwimmen? Bei gewöhnlichen Lichtmikroskopen lässt sich das mit relativ einfachen Formeln berechnen.
Physik - Informatik - 05.02.2025

Quantenmaschine modelliert, wie ,,falsches Vakuum" in ,,tanzende" Blasen zerfällt Unser Universum könnte in einem so genannten falschen Vakuum gefangen sein, bis ein kosmischer Übergang zu einem stabileren echten Vakuum erfolgt. Physiker:innen der University of Leeds, des Forschungszentrums Jülich und des Institute of Science and Technology Austria (ISTA) haben diesen Vakuumzerfall modelliert und gezeigt, wie sich die Blasen des echten Vakuums bilden und interagieren.
Physik - Materialwissenschaft - 03.02.2025

Durchbruch in der Materialforschung: Eine Legierung aus mehreren Metallen wurde auf Basis von Computersimulationen der TU Wien so optimiert, dass sie praktisch keine Wärmeausdehnung zeigt. Die meisten Metalle dehnen sich aus, wenn ihre Temperatur ansteigt. Der Eiffelturm etwa ist aufgrund seiner Wärmeausdehnung im Sommer um rund 10 bis 15 Zentimeter höher als im Winter.
Physik - Mathematik - 28.01.2025

Gibt es einen Widerspruch zwischen Quantentheorie und Thermodynamik? Oberflächlich betrachtet schon - aber an der TU Wien zeigte man nun, wie beides perfekt zusammenpasst. Es ist eines der wichtigsten Naturgesetze, die wir kennen: Der berühmte zweite Hauptsatz der Thermodynamik sagt, dass die Welt immer unordentlicher wird, wenn der Zufall regiert.
Physik - 27.01.2025
Stabilere Speicher für Quanteninformation
Eine Forschungskooperation zwischen der Uni Cambridge und Halbleiter-Physiker*innen der JKU hat einen Durchbruch im Bereich der Quanten-Netzwerke erzielt. Damit können Quanteninformationen länger zwischengespeichert werden - eine wesentliche Voraussetzung für die Entwicklung von Quantennetzwerken für die Quantenkommunikation und Quantencomputer.
Physik - Informatik - 24.01.2025

Für die Korrektur von Fehlern in Quantencomputern stehen unterschiedliche Verfahren zur Verfügung. Nicht alle Rechenoperationen lassen sich mit jedem Korrektur-Code ähnlich gut umsetzen. Deshalb hat ein Forschungsteam der Universität Innsbruck gemeinsam mit einem Team der RWTH Aachen und dem Forschungszentrum Jülich ein Verfahren entwickelt und erstmals experimentell umgesetzt, mit dem ein Quantencomputer zwischen zwei Korrektur-Codes hinund herschalten und so alle Rechenoperationen leichter durchführen und gegen Fehler schützen kann.
Physik - Materialwissenschaft - 20.01.2025

Eine Art ,,Nabelschnur" zwischen verschiedenen Quanten-Zuständen findet man in manchen Materialien. An der TU Wien zeigte man nun: Dabei handelt es sich um ein zwingendes physikalisches Gesetz, das für viele Materialien gilt. Es ist ein Grundprinzip der Quantentheorie: Manchmal können bestimmte physikalische Größen nur ganz bestimmte Werte annehmen, der Bereich dazwischen ist physikalisch einfach nicht erlaubt.
Physik - 07.01.2025

Quanten-Simulatoren sind ein völlig neues Werkzeug für die Forschung: Man erklärt Quantenphysik durch andere Quantenphysik. Forschungsteams aus Innsbruck und Wien entwickeln eine neue Methode, die in Zukunft die Verifikation dieser neuen Technologie zulässt. Quantenphysik ist ein vielfältiges Gebiet: Sie beschreibt Teilchenkollisionen kurz nach dem Urknall ebenso wie Elektronen in festen Materialien oder Atome weit draußen im All.
Chemie - Physik - 11.11.2024

Wenn man Metall-Nanopartikel auf Kohlenstoff platziert, werden sie viel aktiver. Was man bisher nur aus Erfahrung vermutete, konnte nun an der TU Wien erstmals im Detail erklärt werden. Edelmetalle spielen in der chemischen Industrie eine wichtige Rolle als Katalysatoren: Mit Hilfe von Silber, Platin, Palladium oder anderen Elementen kann man chemische Reaktionen ablaufen lassen, die sonst nicht oder nur mit viel geringerer Reaktionsrate voranschreiten würden.
Physik - 06.11.2024
Quantenwirbel liefern Beleg für Suprafluidität in Suprafestkörper
Suprafestkörper sind eine neue Form von Quantenmaterie, deren Nachweis erst kürzlich gelungen ist. Der Materiezustand lässt sich in ultrakalten, dipolaren Quantengasen künstlich erzeugen. Ein Team um die Innsbrucker Physikerin Francesca Ferlaino hat nun ein noch fehlendes Merkmal von Suprafluidität nachgewiesen, nämlich die Entstehung von quantisierten Wirbeln als Reaktion auf die Rotation eines solchen Systems.
Physik - Materialwissenschaft - 24.10.2024

In bestimmten Materialien kann sich elektrische Ladung nur in ganz bestimmten Richtungen bewegen. An der TU Wien zeigte man nun: Das lässt sich durch magnetische Effekte erklären. Hochtemperatur-Supraleitung gehört zu den großen Rätseln der modernen Physik: Manche Materialien leiten elektrischen Strom völlig ohne Widerstand - allerdings nur bei sehr kalten Temperaturen.
Physik - Chemie - 22.10.2024

Die Entstehung von Quantenverschränkung gehört zu den schnellsten Prozessen, die es in der Natur gibt. Mit speziellen Tricks, zeigt die TU Wien, lässt sich das auf Attosekunden-Skala untersuchen. Die Quantentheorie beschreibt Ereignisse, die in extrem kurzer Zeit ablaufen. Früher hat man solche Ereignisse Überhaupt als ,,instantan" oder ,,augenblicklich" betrachtet: Ein Elektron kreist um den Atomkern - im nächsten Augenblick wird es plötzlich von einem Lichtblitz herausgerissen.
Physik - 16.10.2024

Wie lange leben Neutronen? Dafür gibt es unterschiedliche Messergebnisse, die einander widersprechen. An der TU Wien schlug man nun eine mögliche Erklärung vor. Neutronen gehören zu den Grundbausteinen der Materie. Im Atomkern können sie sich beliebig lange aufhalten, ganz ohne sich zu verändern. Anders sieht es allerdings bei freien Neutronen aus, die alleine herumfliegen, ohne Teil eines Atomkerns zu sein: Diese freien Neutronen zerfallen ganz von selbst - im Durchschnitt nach knapp einer Viertelstunde.
Chemie - Physik - 14.10.2024

Die sichere Speicherung von Wasserstoff stellt nach wie vor eine technisch-wissenschaftliche Herausforderung dar. Ein Forscherteam am Lehrstuhl für Chemie der Kunststoffe der Montanuniversität Leoben hat eine innovative Methode zur chemischen Speicherung von Wasserstoff entwickelt, die zukünftig vor allem im Bereich der Mobilität und in der dezentralen Wasserstoffversorgung Anwendung finden könnte.
Biowissenschaften - Physik - 10.10.2024

Wie sich aus einem Haufen scheinbar ungeordneter Zellen ein robuster Embryo entwickelt Eine einzelne Eizelle wird befruchtet - sie startet sich kontinuierlich zu teilen. Der junge Embryo baut sich langsam zusammen. Aus dem anfänglich chaotischen Zellhaufen entstehen allmählich hoch organisierte Strukturen.
Physik - Elektrotechnik - 04.10.2024
Spintronik: bedeutender Fortschritt
Ein internationales Forschungsteam gelingt ein Durchbruch bei atomar dünnen antiferromagnetischen Tunnelverbindungen. Dies zeigt das große Potenzial von antiferromagnetischen Materialien für die Speichertechnologie. Spintronik (Spin-Elektronik) beschäftigt sich mit der Nutzung des Elektronenspins in elektronischen Geräten.
Informatik - Physik - 03.10.2024

Post-Quantum-Sicherheitsalgorithmen in Hardware zu integrieren, galt bislang als Herausforderung. Ein Forschungsteam der TU Graz hat dafür eine einheitliche Hardware mit zusätzlichen Sicherheitsmaßnahmen entwickelt. Noch sind sie nicht Realität, aber in nicht allzu ferner Zukunft werden ausgereifte, leistungsstarke Quanten computer zur Verfügung stehen.
Physik - Elektrotechnik - 26.09.2024

Spinwellen mit kurzen Wellenlängen machen magnonische Computerbauteile möglich Eine neue Studie der Universität Wien, des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme in Stuttgart und der Helmholtz-Zentren in Berlin und Dresden stellt einen wichtigen Schritt dar, Computerbauelemente weiter zu miniaturisieren und energieeffizienter zu machen.
Physik - Chemie - 16.09.2024

An der TU Wien ist es gelungen, Ionenpulse mit einer Dauer von deutlich unter 500 Pikosekunden zu erzeugen, mit denen man etwa chemische Prozesse auf Materialoberflächen beobachten kann. Wenn man etwas sehr Schnelles fotografieren will, braucht man eine Kamera mit sehr kurzer Belichtungszeit. Dasselbe Prinzip gilt Überall in der Physik: So verwendet man etwa extrem kurze Laserpulse, um die Prozesse sichtbar zu machen, die innerhalb von Atomen ablaufen.