Laser finden sich in DVD-Spielern, als Lichtskalpell in der Medizin oder zum Schneiden von Metallen. Doch die wenigsten wissen, wie er tatsächlich funktioniert. Dabei liefert der Laser ein anschauliches Beispiel zum Zusammenwirken von Licht und Elektronen und erlaubt einen Exkurs in die Grundlagen des Bohrschen Atommodells.

Wie lassen sich fossile Brennstoffe in Zukunft ersetzen? Neben Kernspaltung, Sonnen- und Windenergie bleibt eigentlich nur die Kernfusion. Auf dem Weg zu einem Kraftwerk konzentriert sich die Forschung auf zwei verschiedene Experimenttypen; beide werden am Max-Planck-Institut für Plasmaphysik untersucht.

120 Jahre lang galt als unumstößlich, was der deutsche Physiker Ernst Abbe 1873 zeigte: gleichartige Strukturen, die kleiner als 200 Nanometer groß sind, lassen sich mit einem Lichtmikroskop nicht mehr detailgenau abbilden. Doch mit einem Trick ist es Forschern gelungen, diese Auflösungsgrenze deutlich nach unten zu verschieben.

Ferne Galaxien bestehen aus den gleichen Elementarteilchen, aus denen die Welt um uns herum aufgebaut ist. Um das große Universum zu erklären, muss man somit die Physik der kleinsten Teilchen verstehen. Mit dem weltweit stärksten Teilchenbeschleuniger, dem Large Hadron Collider, haben die Forscher nun die Suche nach dem Higgs-Teilchen gestartet. 

Vom Mars können sich Forscher heute durch Satellitenaufnahmen und Gesteinsanalysen ein sehr detailliertes Bild machen. Auch für die Vorgänge, die zu seiner Geologie geführt haben, gibt es plausible Vorschläge.

Schon im 18. Jahrhundert vermuteten Forscher, dass Schwarze Löcher existieren. Doch erst seit kurzem gelingt es Astronomen, diese kosmischen Schwerkraft-Fallen zu beobachten.

Mit der Relativitätstheorie schuf Einstein ein neues Verständnis von Raum und Zeit. Das Phänomen der Gravitationswellen war eine seiner Vorhersagen, deren Beweis heute noch aussteht.

Die Ergebnisse der Festkörperforschung führen zu technologischen Entwicklungen, die in weiten Bereichen unser Leben beeinflussen und verändern. Ein Beispiel dafür ist die Supraleitung, die nun rund hundert Jahre nach ihrer Entdeckung zur Alltagstechnik wird.

Turbulenz ist überall gegenwärtig: Sie tritt auf im Blutfluss unseres Herzens, in der Atmosphäre oder im Kosmos. Aber verstanden ist sie noch lange nicht. Seit mehr als 150 Jahren arbeiten Strömungsforscher, Ingenieure, Mathematiker und Physiker daran, Turbulenz zu erklären.