Bilderstrecke

Leuchtende Blumen beim Knicklicht-Wettbewerb

Am Tag der Offenen Tür hatte das Photonworld-Team und seine Gäste eine Menge Spaß mit Knicklichtern! Die kreativen Werke unserer Besucher haben wir in einer Black Box fotografiert. Hier findet Ihr eine Galerie mit den besten Bildern. Das Gewinnerbild ist das Erste in der Gallerie. Herzlichen Glückwunsch!

Bilderstrecke

Rechentraining
für Photonen

Physiker um Prof. Gerhard Rempe am Max-Planck Institut für Quantenoptik haben Photonen miteinander interagieren lassen. Sie bedienten sich dazu eines Tricks. Die Physiker bauten ein Quantenlogikgatter, das den Grundbaustein eines Quantencomputers darstellt.

Interview
Die Kraft der Photonen
Die Kraft der Photonen
Trifft Strahlung auf Hindernisse, erzeugt sie Druck, ähnlich wie etwa Wind in Segeln. Im Interview gibt LMU-Professor Jörg Schreiber vom Munich-Centre for Advanced Photonics Auskunft darüber was man alles mit der Kraft des Lichts anstellen kann.
Bilderstrecke

Im Labor, das uns die Sterne näher brachte

Ein Besuch der Glashütte im Kloster Benediktbeuern versetzt den Besucher zurück in die Zeit der Optikpioniere des 19. Jahrhunderts. Joseph von Fraunhofer fertigte hier die für die damalige Zeit weltweit besten Teleskope und Mikroskope.

Technologie
Globaler Wandel im Kunstlicht
Globaler Wandel im Kunstlicht
Im brandenburgischen Stechlinsee erforschen Gewässerökologen wie Tiere in der Nacht auf künstliches Licht reagieren. Sie wollen damit das globale Problem der Lichtverschmutzung und seine Auswirkungen auf die Ökologie besser verstehen. Einige Erkenntnisse dazu hat man in den letzten Jahren schon gesammelt.
Kosmologie
Die dunkle Seite des Universums

Die dunkle Seite
des Universums

Über die Jahrhunderte haben Astronomen dem Universum mit Hilfe von Licht viele Geheimnisse entrissen. Doch seit mehr als 80 Jahren entdecken Wissenschaftler immer mehr Hinweise darauf, dass der Großteil des Universums im Dunkeln verborgen liegt. Denn das All scheint zu etwa 85% aus einer uns völlig unbekannten Art von Materie zu bestehen, die Licht weder aussendet noch absorbiert. Eine direkte Beobachtung durch Teleskope ist also nicht möglich. Doch woraus besteht diese bisher unbekannte Dunkle Materie? Weshalb weiß man überhaupt von ihrer Existenz, wenn sie nicht direkt beobachtet werden kann? Und gibt es Möglichkeiten, doch etwas über sie zu erfahren?
Technologie
Das Werkzeug der 1000 Möglichkeiten

Das Werkzeug der
1000 Möglichkeiten

Licht ist die Eintrittskarte zu tief verborgenen Wissenswelten. Dort wo die klassische Mechanik vor Jahrzehnten an ihre Grenzen gestoßen ist, begann der Einsatz des Lasers. Forscher benutzen heute Laserlicht als feinste Pinzette, als ultraschnellen Fotoapparat oder präzises Uhrwerk. Seit seiner Erfindung im Jahr 1960 hat der Laser eine rasante Karriere hingelegt. Mit ihm erkunden die Wissenschaftler winzigste Strukturen im Mikrokosmos aber auch gewaltige Naturphänomene in den Weiten des Universums.
Kosmologie
Der Motor des Lebens
Der Motor des Lebens
Die Geburt von Sternen ist chaotisch. Heiße und kalte Gase vermischen sich in einem gewaltigen Tohuwabohu. Dazu gesellen sich Molekülwolken aus komplexen chemischen Elementen. Staubwolken kommen dazu, Ultraviolettstrahlung bombardiert den Mix. Dann ballen Magnetfelder und vor allem die Schwerkraft die ganze Materie zusammen. So oder sehr ähnlich ist unsere Sonne vor rund 4,7 Milliarden Jahren entstanden.
Biologie
Optogenetik — Die Macht des Lichts
Optogenetik — Die Macht des Lichts
Das menschliche Hirn ist von enormer Komplexität. Aber gerade aus dieser Komplexität erwachsen die Fähigkeiten die Welt wahrzunehmen, Emotionen zu fühlen und Entscheidungen in unserem Verhalten zu treffen. Welche Naturgesetze, Prinzipien und Mechanismen machen dies möglich? Können wir rekonstruieren und verstehen, wie das menschliche Gehirn wirklich funktioniert? Die Neurowissenschaften sind kürzlich durch die neue Disziplin der Optogenetik revolutioniert worden: dies betrifft die Kombination optischer (lichtbasierender) und genetischer (DNA basierender) Methodik, wobei der Wissenschaftler Laserlicht verwendet, um biologische Prozesse in lebenden Systemen (wie den Neuronen in unserem Gehirn) systematisch zu manipulieren und dadurch zu verstehen.
Technologie
Plötzlich unsichtbar!

Plötzlich unsichtbar!

Forscher der TU-Wien haben eine Theorie für eine Tarnkappen-Technologie entwickelt. In Zukunft könnten so Dinge einfach aus unserem Sichtfeld verschwinden.

Technologie
Ein Fühler für Weltraumschrott

Ein Fühler für Weltraumschrott

Weltraumschrott und kleinste Gesteinsfragmente im Erdorbit sind Risiken für Raumfahrt und Satelliten. Ein Team des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Optik und Feinmechanik begegnet der Gefahr mit einem neuen Faserlaser. Er bestimmt Lage und Bewegungsrichtung von unkontrollierten Flugobjekten.

Technologie
UV-Licht treibt Mini-Bohrer in Krebszellen

UV-Licht treibt Mini-Bohrer in Krebszellen

Angetrieben durch ultraviolettes Licht bohren Forscher von der Rice University in Houston Moleküle in Krebszellen und vernichten sie damit.

Technologie
Geballte Datenfracht im Quanten-Transport

Geballte Datenfracht im Quanten-Transport

Physiker der Universität von Ottawa haben Lichtteilchen mehr als ein Datenbit an Informationen eingehaucht und diese erstmals über die Dächer Ottawas übertragen.

Technologie
Die Kunst der Quantenwelt

Die Kunst der Quantenwelt

Eine ganz besondere Form der Kunst entsteht bei der graphischen Darstellung von Messungen in der Ultrakurzzeitphysik. In allen Nuancen des Regenbogens leuchten geometrische Gebilde. Konzentrische Kreise erstrahlen in den Farben des Regenbogens und sternförmige Gebilde breiten sich vor tiefschwarzem Hintergrund aus. Der Quantenkosmos ist bunt und von einer ganz eigenen Schönheit.

Biologie
Wie entstand das Leben auf der Erde?

Wie entstand das Leben auf der Erde?

Martin Ferus, Svatopluk Civiš und ihr Team von der tschechischen Akademie der Wissenschaften und Universität Sorbonne in Paris haben die Bedingungen auf der jungen Erde vor 4,5 Milliarden Jahren simuliert und dabei die Entstehung von Biomolekülen beobachtet. Blitze und Schockwellen könnten dabei eine wichtige Rolle gespielt haben.

Biotechnologie
Algen für Flugzeuge

Algen für Flugzeuge

Im Algentechnikum testen Wissenschaftler der Technischen Universität München wie man effizient aus Mikroorganismen Biotreibstoff gewinnt. Dafür simulieren sie die unterschiedlichsten Klima- und Lichtverhältnisse.

Geologie
Ein Beben-Messer aus Licht

Ein Beben-Messer aus Licht

Münchner Geophysiker haben den weltweit ersten 3D - Ringlaser in Betrieb genommen, der rotierende Erdbewegungen misst.

Technologie
»Überschall-Kegel« eskortiert Lichtblitz

Ȇberschall-
Kegel« eskortiert Lichtblitz

Ein Team um Jinyang Liang von der Washington University on St. Louis hat erstmals in Echtzeit einen Laserpuls und dessen Wirkung auf sein Umfeld fotografiert.

Geologie
Licht im Gestein erzählt<br>Tibets Geschichte

Licht im Gestein erzählt
Tibets Geschichte

In Kalk-Mineralien gespeicherte Strahlung gibt Auskunft wann das tibetische Hochplateau von Menschen besiedelt wurde.

Biologie
Geheimwaffe Rotlicht

Geheimwaffe Rotlicht

So manche Fische senden tief im Wasser rotes Licht aus. Das verschafft ihnen einige Vorteile im harten Überlebenskampf und bei der Fortpflanzung.

Technologie
„Das ist der schnellste elektrische Strom“

„Das ist der schnellste elektrische Strom“

Auf dem Weg hin zur schnelleren Elektronik spielt der Elektronenfluss innerhalb des Stromkreises eine entscheidende Rolle. Mit konventionellen Methoden wie etwa mit Batterien lassen sich Elektronenschwingungen bis zum Gigahertzbereich erzeugen. Mithilfe von ultrakurzen Laserpulsen konnten Forscher nun Elektronen in einem Festkörper auf bis zu acht Billiarden Schwingungen pro Sekunde antreiben. Das ist rund eine Millionen mal schneller als es bislang möglich war. Bei der Messung dieses extrem schnellen Stromflusses griffen die Wissenschaftler auf Techniken aus der Attosekundenphysik zurück, da elektronische Detektoren hier versagen. Über ihren Ansatz berichten sie in der Fachzeitschrift „Nature“. Franziska Konitzer sprach darüber mit Eleftherios Goulielmakis vom Labor für Attosekundenphysik am Max-Planck-Institut für Quantenoptik in Garching, der an der Forschung beteiligt war.

Technologie
Troja für immer

Troja für immer

Athanassios Kaliudis, Chefredakteur des Trumpf-Firmenmagazins, entwirft in seinem Gastbeitrag ein spannendes Szenario, wie uns der Laser beinahe unsterblich machen könnte.

Technologie
Spielen für die Quantenphysik

Spielen für die Quantenphysik

LMU-Physiker um Harald Weinfurter beteiligen sich am internationalen Big Bell Test, der Grundlagen der Quantenphysik testen soll. Jeder ist eingeladen, am 30. November über ein Browser-Spiel Zufallseingaben zu machen und damit zu Experimenten beizutragen.

Technologie
Zeptosekunden-Stoppuhr für den Mikrokosmos

Zeptosekunden-Stoppuhr für den Mikrokosmos

Wenn Licht auf Elektronen in Atomen trifft, dann verändert sich deren Zustand in unvorstellbar kurzen Zeiträumen. Ein solches Phänomen, nämlich das der Photoionisation, bei dem ein Elektron ein Heliumatom nach Lichtanregung verlässt, haben Laserphysiker der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) und des Max-Planck Instituts für Quantenoptik (MPQ) erstmals mit Zeptosekunden-Genauigkeit gemessen. Eine Zeptosekunde ist ein Billionstel einer Milliardstel Sekunde (10-21 Sekunden). Das ist die höchste Genauigkeit der Zeitbestimmung eines Ereignisses im Mikrokosmos, die jemals erreicht wurde und zudem die erste absolute Bestimmung des Zeitpunktes der Photoionisation.

Technologie
James Bond und die Lasermaterialbearbeitung

James Bond und die Lasermaterial- bearbeitung

In unserem Gastkommentar schreibt Athanassios Kaliudis, Chefredakteuer des Trumpf-Firmenmagazins „Laser Community“ über eine berühmte Filmszene aus den 1960er Jahren. Damals suchte man noch nach Verwendungsmöglichkeiten für den Laser. Hollywood hatte bereits einen Vorschlag.

Kunst und Kultur
Ein geheimnisvolles Gesicht

Ein geheimnisvolles Gesicht

Ein zweites Bild verbirgt sich unter einem Portrait-Gemälde von Edgar Degas aus dem Jahr 1778. Ein Team des Queen Victoria Museums in Melbourne hat es mit Röntgenlicht am Australian Synchrotron sichtbar gemacht.

Kunst und Kultur
Der Mann, der das Licht fühlte

Der Mann, der das Licht fühlte

Anfang des 19. Jahrhunderts verstand man aus physikalischer Sicht immer besser was es mit Licht auf sich hat. Das spiegelte sich in der Malerei und später in der Fotografie wieder. Einer, der Licht malen konnte wie kein zweiter, war William Turner.

Technologie
Spukhafte Fernwirkung in 3D

Spukhafte Fernwirkung in 3D

Quantenphysiker haben Photonen dreidimensional verschränkt. Das eröffnet neue Perspektiven in der quantenmechanischen Verschlüsselung und Datenspeicherung der Zukunft.

Technologie
Mit Sonnenlicht die Welt umrundet

Mit Sonnenlicht die Welt umrundet

Die Kraft der Sonne hat zwei Menschen einmal um die Erde getragen. Das solargetriebene Flugzeug „Solar Impulse2“ hat exakt Null Liter fossilen Treibstoff benötigt.

Biologie
Augen sehen einzelne Photonen

Augen sehen einzelne Photonen

Forscher am Wiener Institut für Molekulare Pathologie (IMP) und an der Rockefeller University in New York haben erstmals nachgewiesen, dass Menschen ein einzelnes Photon wahrnehmen können.

Technologie
Strom aus dem Turm

Strom aus dem Turm

In der israelischen Negev-Wüste bauen Ingenieure ein Sonnen-Kraftwerk aus tausenden Spiegeln und dem höchsten Solarturm der Welt. Auch in Deutschland forscht man erfolgreich an der Technologie.

Technologie
Elegantes Hybrid-Wesen

Elegantes Hybrid-Wesen

Bioingenieure der Uni in Harvard haben einen Rochen-ähnlichen Roboter aus einem Goldskelett und lebenden Zellen konstruiert. Sie steuern ihn mit Licht.

Technologie
Sicher für fünf Milliarden Jahre

Sicher für fünf Milliarden Jahre

Ein Team der Universität Southampton hat ein System entwickelt mit dem Daten bis zu fünf Milliarden Jahren gespeichert werden könnten.

Science Fiction
Perfekte Illusion in 3 Dimensionen

Perfekte Illusion in 3 Dimensionen

Der Schwertkampf gegen Hologramme. – nicht am Bildschirm, sondern in 3D. Das könnte in Zukunft möglich sein. Sobald es gelingt, Rechner mit den Frequenzen von Licht arbeiten zu lassen. Diese Rechner wären 100.000 Mal schneller als die von heute. Physiker arbeiten derzeit an der Lösung von technischen Problemen, die solchen Computern noch im Wege stehen. Etwa, wie verhindert werden kann, dass die Schaltkreise überhitzen.

Technologie
Segeltörn zu Alpha Centauri

Segeltörn zu
Alpha Centauri

Forscher um den berühmten Physiker Stephen Hawking wollen in rund 15 Jahren Mini-Raumsonden mit Hilfe von Laserlicht in unser nächstgelegenes Sonnensystem segeln lassen.

Biologie
Mit Laserlicht zu neuen Wirkstoffen

Mit Laserlicht zu neuen Wirkstoffen

Im Jahr 2060 müssen Patienten nur noch minimale Mengen an Arzneien einnehmen. Die Medikamente entfalten eine noch nie erreichte Effizienz in ihrer Wirkung. Möglich machen das völlig neue Techniken in der Produktion von Arzneien. Man ist nun in der Lage einzelne Atome in Molekülen nach Belieben mit Laserlicht anzuordnen. An den Grundlagen für diese Technologie arbeiten gerade Laserphysiker des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik und der Ludwig-Maximilians-Universität München.

Physik
Eine Geschichte des Lichts

Eine Geschichte des Lichts

Eine kleine Gruppe aus Wissenschaftlern vom Labor für Attosekundenphysik erzählt die Geschichte des Lichts mithilfe einer Kettenreaktionsmaschine.

Technologie
Energie von der Sonne

Energie von der Sonne

Die Sonne ist die wichtigste Energiequelle für Leben auf der Erde. Diese Energie, transportiert in Form von Sonnenlicht, wird von der Natur vielfältig genutzt. Das Wachsen der Pflanzen, inklusive ihrer Blüte und der Produktion von Früchten, der Wechsel der Jahreszeiten oder unser eigener Tagesrhythmus — alles wird bestimmt und getrieben durch die Energie der Sonne. Auch die Menschheit nutzt das Sonnenlicht seit Anbeginn ihrer Geschichte auf einfallsreiche Weise, sei es um sich zu wärmen, Nahrung zur trocknen und haltbar zu machen oder um aus Salzwasser Trinkwasser herzustellen. Doch seit einiger Zeit erkunden wir neue Möglichkeiten, das enorme Potential der Sonnenenergie weiter auszuschöpfen.

Technologie
Die Grenzen der Lichtgeschwindigkeit

Die Grenzen der Lichtgeschwindig- keit

Das Licht erscheint uns meist als unendlich schnell. Das Anschalten einer Lampe passiert ohne merkliche Verzögerung und selbst der Informationsaustausch über Glasfaser rund um die Welt geschieht heutzutage sofort. Aber gibt es Bereiche, in denen wir bemerken, dass die Lichtgeschwindigkeit eigentlich begrenzt ist? Welche Größenordnungen müssen wir betrachten, um die Endlichkeit der Lichtgeschwindigkeit wahrzunehmen?