In einer neuen, von der Max-Planck-Gesellschaft präsentierten Dauerausstellung des Deutschen Museums in München können Besucher erleben, wie sich Bio- und Nanotechnologie entwickelt haben, welche Erkenntnisse und Erfindungen wir diesen Disziplinen bereits verdanken und welche Fortschritte wir von ihnen noch erhoffen dürfen.
Kategorie: Forschung & Technik
Berühmtes Foto von Lee Harvey Oswald ist echt
Computerwissenschaftler Hany Farid vom Dartmouth College, ein Pionier auf dem Gebiet der digitalen Forensik, hat das berühmte Foto analysiert, das den Kennedy-Attentäter Lee Harvey Oswald im Hinterhof seines Hauses zeigt. In einer Hand hält Oswald ein Gewehr, in der anderen Hand marxistische Zeitungen.
Auf den ersten, flüchtigen Blick könnte man meinen, dass einige der auf dem Bild erkennbaren Schattenwürfe nicht mit der Richtung der Sonneneinstrahlung konsistent sind. Dies wird auch immer wieder, hauptsächlich von Verschwörungstheoretikern, als „Argument“ dafür angeführt, dass es sich bei dem Foto um eine Fälschung handelt.
Farid konstruierte am Computer ein 3-D-Modell des Kopfes von Oswald sowie ein 3-D-Modell von Teilen der Hinterhof-Szenerie und konnte damit belegen, dass alle Schatten auf dem Foto stimmig sind.
SMOS & PROBA-2: neue ESA-Satelliten gestartet
Die Europäische Raumfahrtorganisation ESA hat am Montagmorgen um 02:50 Uhr MEZ vom Kosmodrom Plesetsk in Nordrussland einen neuen Erdbeobachtungssatelliten gestartet. Das SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) genannte Hightech-Gerät hat ein interferometrisches Radiometer namens MIRAS an Bord, das die Bodenfeuchtigkeit und den Salzgehalt der Ozeane über die von der Erdoberfläche reflektierte Mikrowellenstrahlung messen wird. Möglich ist das, weil sich die elektromagnetischen Eigenschaften von feuchter und trockener Erde beziehungsweise Süßwasser und Salzwasser unterscheiden. Der Salzgehalt ist einer der Motoren der Meereszirkulation, die für den Wärmeaustausch zwischen den Weltmeeren verantwortlich zeichnet.
SMOS wird die Erde künftig 14-mal pro Tag umrunden. Aufgrund der Erdrotation wird MIRAS so nach und nach die gesamte Erdoberfläche erfassen. Nach der Kalibrierung des Messgerätes sollen bereits im Frühjahr kommenden Jahres die ersten Daten veröffentlicht werden. Ein Ende der Mission ist frühestens in drei Jahren geplant.
Der beim Start von SMOS sozusagen als „Huckepacknutzlast“ auf den Weg gebrachte Satellit PROBA-2 ist der Nachfolger des 2001 gestarteten, äußerst erfolgreichen Satelliten PROBA-1. Er soll die Demonstration einer großen Bandbreite an Technologien für künftige Erdbeobachtungssatelliten und Raumsonden durchführen. Dazu gehört unter anderem ein Testmodell eines für ESA’s Merkur-Mission BepiColombo entwickelten Startrackers. Weitere zu demonstrierende Technologien umfassen einen digitalen Sonnensensor, eine miniaturisierte Weitwinkelkamera, einen Hochpräzisionsmagnetometer, einen Doppelfrequenz-GPS-Weltraumempfänger, einen xenonbetriebenen Resistojetantrieb (das ist ein elektrisches Raketentriebwerk ähnlich dem Ionenantrieb) und einen Kaltgasgenerator (Kaltgasgeneratoren werden bspw. in PKW’s dazu benutzt, bei einem Unfall die Airbags aufzublasen; künftige Raumsonden mit Landeeinheiten werden mit aufblasbaren Hitzeschutzschilden ausgestattet sein – das spart Platz und Gewicht). Des Weiteren hat PROBA-2 zwei belgische Solarphysikinstrumente und zwei tschechische Plasmaphysikexperimente an Bord.
SMOS ist bereits die zweite Mission im Rahmen des ESA-Programms „Lebender Planet“. Die erste Mission wurde bereits Anfang 2009 erfolgreich gestartet: GOCE dient seitdem der genauen Bestimmung des Erdschwerefeldes und der stationären Ozeanzirkulation. Ende Februar 2010 wird das Programm mit dem Start des Satelliten CryoSat-2 fortgesetzt, der die Dicke des schwimmenden Meereises erfassen soll.
Nobelpreis für Chemie 2009
Der Nobelpreis für Chemie geht in diesem Jahr an die US-Amerikaner Venkatraman Ramakrishnan und Thomas A. Steitz sowie die Israelin Ada E. Yonath. Die Wissenschaftler werden für ihre Beiträge zur Erforschung der Ribosomen ausgezeichnet.
The Nobel Prize in Chemistry 2009
wissenschaft.de – Nobelpreis für Chemie 2009: Blick in die Fabrik des Lebens
Die Arbeitsgruppe um Thomas A. Steitz hat auf ihrer Webseite einige Videos veröffentlicht, die Ribosomen und andere Moleküle in Aktion zeigen:
The Steitz Lab – Movies
Ein Artikel aus der Ausgabe 3/2000 des Magazins „MaxPlanckForschung“:
Blick in die Werkstatt des Lebens (PDF; 846 KB)
Ein Artikel der Max-Planck-Gesellschaft über die Forschung der Chemie-Nobelpreisträgerin Ada Yonath:
Auf der Baustelle des Lebens – wie die Proteinfabriken der Zelle funktionieren (PDF; 869 KB)
Nobelpreis für Physik 2009
Der diesjährige Nobelpreis für Physik geht an Willard S. Boyle und George E. Smith, die im Jahr 1969 ein integriertes elektronisches Bauteil zum Transport elektrischer Ladungen erfanden – das sog. „Charge-Coupled Device“ (CCD).
Boyle und Smith teilen sich den Preis mit dem chinesischen Physiker Charles Kuen Kao, einem Pionier im Bereich der Glasfaseroptik.
The 2009 Nobel Prize in Physics
Physik-Nobelpreis für CCD-Sensor und optische Datenkommunikation
Photonisches System komprimiert Datenpakete in optischen Leitern
Wissenschaftler um Alexander Gaeta von der Cornell Universität in Ithaca, New York, haben ein photonisches Instrument konstruiert, das die Geschwindigkeit von Datenpaketen in optischen Leitern auf bis zu 270 Gigabit pro Sekunde erhöht.
Wie die Forscher in der Fachzeitschrift „Nature Photonics“ berichten, komprimiert ihr Instrument die Daten enthaltenden Laserpulse in optischen Leitern, indem es die Frequenzen der Laserpulse verändert. So gelang es beispielsweise, einen 24-bit Puls von 2,5 Nanosekunden Dauer auf nur noch 92 Picosekunden zu komprimieren – ohne Verlust der Information.
Das Gerät könnte zukünftig in photonisch gesteuerten, integrierten Schaltkreisen und in Hochgeschwindigkeitsdatenleitungen zum Einsatz kommen.
M. A. Foster, R. Salem, Y. Okawachi, A. C. Turner-Foster, M. Lipson, and A. L. Gaeta: „Ultrafast waveform compression using a time-domain telescope“, Nature Photonics 3, 581-585 (2009). PDF, 353 KB
Thermodynamische Größen mit Hilfe von Lichtkegeln bestimmt
Die fotografische Bestimmung
thermodynamischer Größen
mit Hilfe von Lichtkegeln.
(Universität Augsburg)
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Die klassische Thermodynamik trägt entscheidend zum Verständnis komplexer natürlicher Vorgänge bei. Eine schlüssige Einbettung ihrer Konzepte in die Einsteinsche Relativitätstheorie ist bislang jedoch nicht gelungen, sie wurde seit über 100 Jahren immer wieder kontrovers diskutiert.
Wie Forscher um Jörn Dunkel, Professor Peter Hänggi und Stefan Hilbert von den Universitäten Oxford, Augsburg und Bonn in der Fachzeitschrift „Nature Physics“ berichten, haben sie nun eine Lösung für dieses offene Problem der Physik gefunden.
Mit Hilfe von sog. Lichtkegeln bestimmten sie die thermodynamischen Größen „fotografisch“. Der Lichtkegel entspricht den Ereignissen, die prinzipiell auf einem Foto abgebildet werden können, wobei wegen der endlichen Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts weiter entfernte Objekte früher auf dem Foto erscheinen als näherliegende Objekte. Im Gegensatz zu traditionellen Formulierungen der relativistischen Thermodynamik, die üblicherweise auf dem Begriff der Gleichzeitigkeit aufbauen, lässt sich die von Dunkel, Hänggi und Hilbert vorgeschlagene „fotografische Thermodynamik“ problemlos auch auf die Allgemeine Relativitätstheorie erweitern. Zudem ergibt sich aus dieser neuen Theorie auch ein neuer Effekt: dass nämlich ein entfernter Beobachter bei naiver fotografischer Betrachtung proportional zu dessen Temperatur die endliche Fluchtgeschwindigkeit eines sehr heißen Objektes misst, obwohl sich das Objekt in Wahrheit gar nicht von ihm wegbewegt.
Dieser zumeist sehr kleine Effekt kann für zukünftige Präzisionsmessungen von Geschwindigkeiten weit entfernter und sehr heißer Galaxien von Bedeutung sein.
Non-local observables and lightcone-averaging in relativistic thermodynamics
Rasterkraftmikroskop macht die Struktur eines Moleküls sichtbar
Aufnahme eines Pentacenmoleküls
per Rasterkraftmikroskopie.
(IBM Research, Zürich)
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Wissenschaftlern um Leo Gross vom IBM-Forschungslabor in Zürich ist es mit Hilfe der Rasterkraftmikroskopie erstmals gelungen, ein einzelnes Molekül abzubilden. Als Objekt wählten die Forscher Pentacen, einen aromatischen Kohlenwasserstoff, der aus fünf Benzolringen besteht. Auf dem Bild sind die Benzolringe klar zu erkennen. Auch die Positionen der Kohlenstoffatome und die Bindungen zwischen ihnen lassen sich ausmachen, selbst die Wasserstoffatome sind zu erahnen.
IBM Scientists First to Image the “Anatomy” of a Molecule
The Chemical Structure of a Molecule Resolved by Atomic Force Microscopy
Größtes Teleskop der Welt geht in Betrieb
Das Gran Telescopio Canarias.
(Foto: Steve B. Chamberlain)
Es wäre der Traum des Galileo Galilei. Knapp 400 Jahre, nachdem der Begründer der modernen Astronomie mit seinem Fernrohr u.a. die vier größten Jupitermonde entdeckte, ist auf der Kanaren-Insel La Palma das bislang größte Spiegelteleskop der Welt fertig gestellt worden. Am kommenden Freitag wird es im Beisein von Spaniens König Juan Carlos offiziell in Betrieb genommen.
Vor zehn Jahren hatten die Bauarbeiten für die rund 130 Millionen Euro teure Sternwarte begonnen. Sie steht in 2.400 Metern Höhe auf dem Roque de los Muchachos, dem höchsten Gipfel der kleinen Kanaren-Insel. Das Herzstück der 45 Meter hohen Kuppel ist ein Teleskop mit einem Spiegel von 10,4 Metern Durchmesser, der vom Mainzer Technologiekonzern Schott angefertigt wurde. Der Spiegel ist rund sechs Quadratmeter größer als die der anderen Großteleskope – in der Astronomie sind das Welten. Die 36 sechseckigen Segmente des Spiegels wiegen zusammen 18 Tonnen, das gesamte Teleskop ist etwa 400 Tonnen schwer.
Gran Telescopio Canarias (GTC)
(Das in diesem Artikel gezeigte Bild steht unter einer Creative Commons-Lizenz.)
Der erste Quantenprozessor
Physiker der Universität von Yale haben einen Festkörper-Prozessor entwickelt, der auf Basis zweier Quantenbits einfache Algorithmen ausführt.
Scientists Create First Electronic Quantum Processor
Demonstration of two-qubit algorithms with a superconducting quantum processor