Gesellige Teilchen auf dem Egotrip

19. Juni 2008

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Quantenphysiker sind meist nicht erfreut, wenn sich die Teilchen ihrer Experimente einfach aus dem Staub machen. Doch muss dieses Verschwinden nicht immer ärgerlich sein, denn bisweilen ruft es ein erstaunliches Verhalten in den gefährdeten Teilchen hervor. Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Quantenoptik haben zerbrechliche Moleküle beobachtet, die zu den Bosonen gehören, und als solche eigentlich sehr frei beweglich sind. Beim Herumwandern zerstören sie sich gewöhnlich leicht gegenseitig. Die Physiker haben nun festgestellt, dass sie solche verhängnisvollen Zusammenstöße vermeiden, indem sie wie eingefroren an ihrem Platz bleiben. Damit verhalten sie sich wie ihre elementaren Gegenstücke, die Fermionen - völlig entgegen ihrer Natur. Diese Eigenschaft könnte helfen, das enge Zusammenspiel von Teilchen bei Phänomenen wie Magnetismus oder Hochtemperatursupraleitung besser zu verstehen.

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Ordnungshilfe für Silizium

15. Mai 2008

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Ordnungshilfen erleichtern das Leben: Der Halbleiterindustrie könnte Aluminium helfen, Silizium bei niedrigen Temperaturen von der ungeordneten in eine geordnete Form umzuwandeln. Dieses kristalline Silizium arbeitet etwa in Solarzellen deutlich effizienter. Es lässt sich bislang aber nur bei hohen Temperaturen herstellen und daher nicht auf hitzeempfindliche Materialien wie Kunststoff oder Papier auftragen. Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Metallforschung in Stuttgart haben nun einen Weg gefunden, die Kristallisationstemperatur von Silizium gezielt zu senken - von 700 Grad Celsius bis auf 150 Grad Celsius und jede beliebige Temperatur dazwischen.

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Das Faultier macht seinem Namen keine Ehre

15. Mai 2008

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Zum ersten Mal gelang es einem internationalen Forscherteam, von schlafenden Dreizehenfaultieren im Freiland Gehirnströme zu messen. Dabei fanden sie, dass die Tiere im Kronendach des panamesischen Regenwaldes nur 9,63 Stunden pro Tag schlafen, sechs Stunden weniger als Faultiere in Gefangenschaft. Vermutlich müssen sie in freier Wildbahn doch mit anderen Anforderungen kämpfen und können es sich nicht leisten, zwei Drittel des Tages zu verschlafen.

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Gesucht: ein Scheidungsgrund

26. April 2008

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Scheidungen sind nicht nur bei Menschen, sondern auch bei sozial monogamen Vögeln wie der Blaumeise weit verbreitet. Bei einer Langzeitstudie an Blaumeisen haben Verhaltensökologen vom Max-Planck-Institut für Ornithologie in Seewiesen Trennungsraten von über 50 Prozent festgestellt. Doch warum trennen sich die Paare wieder? Um das herauszufinden, hilft es zu wissen, welcher der beiden ehemaligen Partner Leidtragender ist und wer von der Trennung profitiert.

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Unberührter Regenwald reinigt die Atmosphäre

11. April 2008

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Dass die Tropen die Atmosphäre reinigen und das Klima regeln, ist schon lange bekannt. Doch nach welchen Mechanismen funktioniert dies? Mit einem Forschungsflugzeug und Messungen in der Bodenstation Brownsberg in Surinam haben Forscher des Mainzer Max-Planck-Instituts für Chemie die Atmosphärenchemie über dem Regenwald Amazoniens genauer untersucht. Die Ergebnisse verblüfften die Wissenschaftler: Denn tatsächlich ist die Reinigungskraft der natürlichen Atmosphäre viel größer als bisher angenommen.

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Künstliche microRNAs - Ein neues Werkzeug für Reiszüchter

11. April 2008

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Reis wird fast überall auf der Welt angebaut: In 89 Ländern auf sechs der sieben Kontinente stehen Reisfelder. Für rund die Hälfte der Weltbevölkerung ist Reis das wichtigste Grundnahrungsmittel, und die vielen verschiedenen Reissorten werden ständig durch Züchtung verbessert. Wissenschaftlern vom Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Tübingen ist es nun in Kooperation mit Kollegen vom International Rice Research Institute auf den Philippinnen gelungen, mit künstlich erzeugten kleinen RNA-Molekülen Züchtungsprozesse erheblich zu beschleunigen.

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Forscher drehen an der Zeit

11. April 2008

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"Wer hat an der Uhr gedreht,..." so lautete in den 1970-Jahren das Schlusslied einer beliebten Comic-Serie. Tatsächlich müssen wir alle paar Jahre die Weltstandardzeit um eine Sekunde nach vorne drehen, damit die astronomische und die physikalische Zeit nicht auseinanderlaufen. Wissenschaftler messen inzwischen die Erdrotation mit Radioteleskopen auf etwa drei Millimeter genau und bestimmen so fast in Echtzeit, wie sehr sich beide Zeitversionen unterscheiden.

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Rückkopplung im Treibhaus

11. März 2008

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Die Ozeane nehmen fast ein Drittel des Kohlendioxids auf, das der Mensch in die Atmosphäre bläst. Je höher der Anteil des Kohlendioxids in der Luft, desto mehr sollte sich auch in den Meeren lösen. Tut es aber nicht. Zumindest im südlichen Ozean macht sich in den letzten 25 Jahren ein Sättigungseffekt bemerkbar, so das Ergebnis der Untersuchungen von Wissenschaftlern: Obwohl die Kohlendioxid-Emmissionen seit den frühen 1980er-Jahren um 40 Prozent zugenommen haben, nahm der südliche Ozean nicht mehr Kohlendioxid auf. Schuld ist eine Rückkopplung: Der Klimawandel, den Treibhausgase zumindest mitverursachen, stört den Kohlenstoffkreislauf der Ozeane.

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Bedingungen für Biodiversität

15. Februar 2008

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Es gibt eine Reihe wichtiger bekannter Mechanismen, die das Überleben von Arten und somit den Erhalt von Biodiversität sichern können. Dazu gehören u.a. verschiedene Nahrungsnischen oder die territoriale Besiedelung. Ein weiterer Mechanismus ist offenbar die sogenannte zyklische Konkurrenz zwischen drei Spezies - sie kann ihr gemeinsames Überleben sichern. Wie, das erläutern die zwei Evolutionstheoretiker Arne Traulsen und Christian Claussen anhand des Fingerspiels "Stein-Schere-Papier".  

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Warum kann jeder Sandburgen bauen?

12. Februar 2008

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Wer sich am Strand an der Bildhauerei mit feuchtem Sand versucht, braucht einiges an Geschicklichkeit und Phantasie, aber kein Rezeptbuch: Der Wassergehalt ist nämlich für die mechanischen Eigenschaften des Sandes weitgehend unwichtig. Diese Beobachtung, die auch genauen Messungen im Labor standhält, lässt Forscher rätseln. Denn schon bei einem Gehalt von nur etwa drei Prozent bildet die Flüssigkeit im Innern des Gefüges eine hochkomplexe Struktur. Dennoch bleibt die mechanische Steifigkeit des nassen Sandes in einem Feuchtigkeitsbereich von weniger als einem bis weit über zehn Prozent praktisch konstant, obwohl sich die flüssige Struktur in seinem Innern enorm verändert. Forscher haben deshalb die flüssigen Strukturen in feuchten Granulaten mittels Röntgen-Mikrotomografie untersucht und dabei ihre Gesetzmäßigkeit entschlüsselt.

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