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Montag, 28. Januar 2013
Proton kleiner als gedacht
klauslange,11:54h
Neueste Messungen, die im Fachjournal Science präsentiert werden, bestätigen Messungen von vor drei Jahren, nachdem das Proton doch kleiner sein soll, als bislang angenommen.
Dies melden u.a.
Welt der Physik
und
Pro Physik
Selbstverständlich hätte eine geringere Protonengröße einen enormen Einfluss auf bisherige Theorien in der Physik. Einmal mehr droht ein in der Physik sicher geglaubtes Fundament verloren zu gehen.
Doch möchte ich noch einen anderen Aspekt betonen:
Zur Zeit geht die offizielle Debatte der Physiker so: Entweder sind die althergebrachten Messungen via Elektronenstreuung korrekt und dafür die bestätigten Ergebnisse der neuen Messungen falsch, oder umgekehrt: Die neuen Messungen sind korrekt und die alten falsch.
Nun möchte ich einen dritten Vorschlag machen: Beide Messkampagnen sind korrekt: Die Größe der Protonen ist dann abhängig von dem mit ihnen in Wechselwirkung tretenden Teilchen auf den Bahnen des Atoms. Es ist also davon Abhängig, ob um dem Atomkern ein Elektron oder ein Myon läuft. Damit wäre das Elektron/Myon elementarer als das Proton (was es ja auch ist, da das Proton selbst aus kleineren Teilchen zusammengesetzt ist). Zum anderen wäre eine solche Variabilität sehr gut mit der Elektronentheorie von Jean Emile Charon zu vereinbaren.
In jedem Fall, wenn die Myon-Ergebnisse weiter abgesichert sind, reichen die bisherigen Theorien in der Atomphysik - insbesondere die QED - nicht aus...!
Dies melden u.a.
Welt der Physik
und
Pro Physik
Selbstverständlich hätte eine geringere Protonengröße einen enormen Einfluss auf bisherige Theorien in der Physik. Einmal mehr droht ein in der Physik sicher geglaubtes Fundament verloren zu gehen.
Doch möchte ich noch einen anderen Aspekt betonen:
Zur Zeit geht die offizielle Debatte der Physiker so: Entweder sind die althergebrachten Messungen via Elektronenstreuung korrekt und dafür die bestätigten Ergebnisse der neuen Messungen falsch, oder umgekehrt: Die neuen Messungen sind korrekt und die alten falsch.
Nun möchte ich einen dritten Vorschlag machen: Beide Messkampagnen sind korrekt: Die Größe der Protonen ist dann abhängig von dem mit ihnen in Wechselwirkung tretenden Teilchen auf den Bahnen des Atoms. Es ist also davon Abhängig, ob um dem Atomkern ein Elektron oder ein Myon läuft. Damit wäre das Elektron/Myon elementarer als das Proton (was es ja auch ist, da das Proton selbst aus kleineren Teilchen zusammengesetzt ist). Zum anderen wäre eine solche Variabilität sehr gut mit der Elektronentheorie von Jean Emile Charon zu vereinbaren.
In jedem Fall, wenn die Myon-Ergebnisse weiter abgesichert sind, reichen die bisherigen Theorien in der Atomphysik - insbesondere die QED - nicht aus...!
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Freitag, 25. Januar 2013
Gängige Theorie zur Evolution des Vogelflugs widerlegt!
klauslange,10:54h
Eine neuer Fund in China widerlegt alle gängigen Theorien zur Evolution des Vogelflugs, wie science daily meldet:
Co-authored by Dr Gareth Dyke, Senior Lecturer in Vertebrate Palaeontology at the University of Southampton, the paper describes a new feathered dinosaur about 30 cm in length which pre-dates bird-like dinosaurs that birds were long thought to have evolved from.
Over many years, it has become accepted among palaeontologists that birds evolved from a group of dinosaurs called theropods from the Early Cretaceous period of Earth's history, around 120-130 million years ago. Recent discoveries of feathered dinosaurs from the older Middle-Late Jurassic period have reinforced this theory.
The new 'bird-dinosaur' Eosinopteryx described in Nature Communications this week provides additional evidence to this effect.
"This discovery sheds further doubt on the theory that the famous fossil Archaeopteryx -- or "first bird" as it is sometimes referred to -- was pivotal in the evolution of modern birds," says Dr Dyke, who is based at the National Oceanography Centre, Southampton.
"Our findings suggest that the origin of flight was much more complex than previously thought."
Dies belegt einmal mehr, dass als sicher geltende Evolutionsszenarien eben keine Theorien sind, die eine solche Klassifizierung verdienen, sondern reines 'story telling'. Man kann sich zu den Fossilfunden immer irgend welche Geschichtchen ausdenken, die aber besser in ein Märchenbuch gehören, als in wissenschaftlichen Lehrbüchern.
Wenn die beteiligten Forscher, die den neuen Fund vorstellen, davon sprechen, dass die "Evolution des Vogelflugs" weit komplexer ist, als zunächst gedacht, dann kann man es auch so ausdrücken: Man hat es sich zu einfach gemacht!
Und das, so meine ich, gilt für das gesamte Evolutionsparadigma neodarwinistischer Prägung: Man macht es sich zu einfach!
Co-authored by Dr Gareth Dyke, Senior Lecturer in Vertebrate Palaeontology at the University of Southampton, the paper describes a new feathered dinosaur about 30 cm in length which pre-dates bird-like dinosaurs that birds were long thought to have evolved from.
Over many years, it has become accepted among palaeontologists that birds evolved from a group of dinosaurs called theropods from the Early Cretaceous period of Earth's history, around 120-130 million years ago. Recent discoveries of feathered dinosaurs from the older Middle-Late Jurassic period have reinforced this theory.
The new 'bird-dinosaur' Eosinopteryx described in Nature Communications this week provides additional evidence to this effect.
"This discovery sheds further doubt on the theory that the famous fossil Archaeopteryx -- or "first bird" as it is sometimes referred to -- was pivotal in the evolution of modern birds," says Dr Dyke, who is based at the National Oceanography Centre, Southampton.
"Our findings suggest that the origin of flight was much more complex than previously thought."
Dies belegt einmal mehr, dass als sicher geltende Evolutionsszenarien eben keine Theorien sind, die eine solche Klassifizierung verdienen, sondern reines 'story telling'. Man kann sich zu den Fossilfunden immer irgend welche Geschichtchen ausdenken, die aber besser in ein Märchenbuch gehören, als in wissenschaftlichen Lehrbüchern.
Wenn die beteiligten Forscher, die den neuen Fund vorstellen, davon sprechen, dass die "Evolution des Vogelflugs" weit komplexer ist, als zunächst gedacht, dann kann man es auch so ausdrücken: Man hat es sich zu einfach gemacht!
Und das, so meine ich, gilt für das gesamte Evolutionsparadigma neodarwinistischer Prägung: Man macht es sich zu einfach!
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Mittwoch, 23. Januar 2013
Private Raumfahrt: Ad Astra!
klauslange,12:31h
Die privat - kommerzielle Raumfahrt startet mit sehr interessanten Projekten:
Ein Geschäftsmodell ist die Bereitstellung eines Taxi-Services zum und vom erdnahen Orbit. Hier tummelt sich die Firma SpaceX, die bereits zweimal erfolgreich Fracht zur ISS brachte, wobei auch Material zur Erde zurückgebracht werden konnte. Während sich SpaceX nun anschickt in den nächsten Jahren auch Menschen zu befödern, steht eine weitere Firma in den Startlöchern: Orbital Sciences wird dieses Jahr erste Testflüge durchführen und später auch die ISS anfliegen.
Einen Schritt weiter geht Bigelow: Sie wollen innerhalb von zehn Jahren eine eigenständig private Raumstation aus aufblasbaren Komponenten bereitstellen, wozu sie aber die Space-Taxi-Unternehmen als Zubringer benötigen. Bigelos Ernsthaftigkeit wurde schon durch zwei Experimentalmodule unter beweis gestellt, die zur Zeit unbemannt die Erde umkreisen. Erst kürzlich wurde ein Vertrag mit der NASA unterzeichnet, wonach bis 2017 ein solches aufblasbare Modul an die ISS gekoppelt werden soll, um die Tauglichkeit als menschliche Behausung zu erproben.
Zwei Schritte weiter geht die Firma Golden Spike, die zunächst zum Mond zurückkehren will. Wobei die Finanzierung m.E. noch nicht abgesichert ist.
Einen ganz großen Sprung weiter gehen zwei neue Firmen, die erdnahe Asteroiden mit Bergbau-Verfahren ausbeuten wollen, wozu der Mensch erstmals weiter ins All fliegen müsste, als bis zum Mond. Das ist eine wirklich spannende und auch naheliegende Geschäftsidee, die aber auch eine gehörige Startinvestition, die erst nach sehr langer Zeit zurückfließt, benötigt. Zwei Unternehmen melden ein solches Vorhaben an. Während Planetary Resources bereits im vergangenen Jahr den Startschuss gegeben hat, kann auch die neue Firma Deep Space Industries finanziell und fachlich mit kompetenten Mitstreitern mithalten und macht einen ernsthaften Eindruck einen solchen bemannten Flug zu einem Asteroiden unternehmen zu können.
Zu guter Letzt sei noch die Privatinitiative Mars One genannt, die aber schon jetzt an ihre finanziellen Grenzen stösst und mit ihren wenigen Sponsoren und Spenden keine Chance besitzt, bis 2023 bemannt zum Mars zu fliegen. Dies braucht dem Raumfahrt-Enthusiasten aber nicht enttäuschen, denn es gibt sehr starke Anzeichen dafür, dass SpaceX in Eigenregie genau zu einem solchen Flug noch vor 2030 fähig sein wird und diesen auch durchführt, wobei im Gegensatz zu Mars One die beteiligten Astronauten auch zur Erde zurückkehren können: Mit SpaceX zum Mars!
Alles in Allem: Eine Art von Goldgräberstimmung in der privaten Raumfahrt! Ad Astra!
Ein Geschäftsmodell ist die Bereitstellung eines Taxi-Services zum und vom erdnahen Orbit. Hier tummelt sich die Firma SpaceX, die bereits zweimal erfolgreich Fracht zur ISS brachte, wobei auch Material zur Erde zurückgebracht werden konnte. Während sich SpaceX nun anschickt in den nächsten Jahren auch Menschen zu befödern, steht eine weitere Firma in den Startlöchern: Orbital Sciences wird dieses Jahr erste Testflüge durchführen und später auch die ISS anfliegen.
Einen Schritt weiter geht Bigelow: Sie wollen innerhalb von zehn Jahren eine eigenständig private Raumstation aus aufblasbaren Komponenten bereitstellen, wozu sie aber die Space-Taxi-Unternehmen als Zubringer benötigen. Bigelos Ernsthaftigkeit wurde schon durch zwei Experimentalmodule unter beweis gestellt, die zur Zeit unbemannt die Erde umkreisen. Erst kürzlich wurde ein Vertrag mit der NASA unterzeichnet, wonach bis 2017 ein solches aufblasbare Modul an die ISS gekoppelt werden soll, um die Tauglichkeit als menschliche Behausung zu erproben.
Zwei Schritte weiter geht die Firma Golden Spike, die zunächst zum Mond zurückkehren will. Wobei die Finanzierung m.E. noch nicht abgesichert ist.
Einen ganz großen Sprung weiter gehen zwei neue Firmen, die erdnahe Asteroiden mit Bergbau-Verfahren ausbeuten wollen, wozu der Mensch erstmals weiter ins All fliegen müsste, als bis zum Mond. Das ist eine wirklich spannende und auch naheliegende Geschäftsidee, die aber auch eine gehörige Startinvestition, die erst nach sehr langer Zeit zurückfließt, benötigt. Zwei Unternehmen melden ein solches Vorhaben an. Während Planetary Resources bereits im vergangenen Jahr den Startschuss gegeben hat, kann auch die neue Firma Deep Space Industries finanziell und fachlich mit kompetenten Mitstreitern mithalten und macht einen ernsthaften Eindruck einen solchen bemannten Flug zu einem Asteroiden unternehmen zu können.
Zu guter Letzt sei noch die Privatinitiative Mars One genannt, die aber schon jetzt an ihre finanziellen Grenzen stösst und mit ihren wenigen Sponsoren und Spenden keine Chance besitzt, bis 2023 bemannt zum Mars zu fliegen. Dies braucht dem Raumfahrt-Enthusiasten aber nicht enttäuschen, denn es gibt sehr starke Anzeichen dafür, dass SpaceX in Eigenregie genau zu einem solchen Flug noch vor 2030 fähig sein wird und diesen auch durchführt, wobei im Gegensatz zu Mars One die beteiligten Astronauten auch zur Erde zurückkehren können: Mit SpaceX zum Mars!
Alles in Allem: Eine Art von Goldgräberstimmung in der privaten Raumfahrt! Ad Astra!
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Donnerstag, 17. Januar 2013
Mehr als 153 große Fische: Bislang verborgene Dreieckszahl entdeckt
klauslange,13:25h
Schon einmal betrachtete ich die Angabe der 153 Fische im Johannesevangelium und fand, dass sie als Dreieckszahl der 17 eine bestimmte Zahlenbedeutung besitzt (siehe Biblische Dreieckszahlen).
Diese Ansicht vertrat schon der Heilige Augustinus und meinte, dass sich die 17 aus der 10 als Zahl der zehn Gebote und der 7 als die sieben Gaben des Heiligen Geistes zusammensetzt und so eine Verbindung von Altem und Neuem Testament in der Bibel symbolisch herbeiführt.
Nun ist die 7 aber eine so wichtige Symbolzahl auch im Alten Testament, dass diese Interpretation des Heiligen Augustinus nicht als hinreichend erscheint.
Die Eigenschaft der 153 als Dreieckszahl ist sogar noch weit interessanter als gedacht:
Wenn man die Ziffern vertauscht, dann erhält man 351, und dies ist auch eine Dreieckszahl und zwar der 26, denn 1+2+3+4+...+24+25+26=351.
Die 26 ist aber der Zahlenwert eines bekannten hebräischen Wortes: JHWH (siehe Sechsundzwanzig), der Name Gottes!
Diese Eigenschaft einer dreiziffrigen Dreieckszahl, dass durch o.a. Vertauschung der Ziffern wieder eine neue Dreieckszahl entsteht, ist dabei außergewöhnlich, wie man an der zweiten Dreieckszahl des NT am Ende der Apostelgeschichte, die Dreieckszahl 276, sieht. Denn dort gilt dies nicht.
Also, da die 26 der 351 ein Zahlenwert für ein wichtigen Namen in der Bibel hat, sollte man auch für die 17 der 153 nach einem solchen Namen/ ein solches Wort suchen...
Diese Ansicht vertrat schon der Heilige Augustinus und meinte, dass sich die 17 aus der 10 als Zahl der zehn Gebote und der 7 als die sieben Gaben des Heiligen Geistes zusammensetzt und so eine Verbindung von Altem und Neuem Testament in der Bibel symbolisch herbeiführt.
Nun ist die 7 aber eine so wichtige Symbolzahl auch im Alten Testament, dass diese Interpretation des Heiligen Augustinus nicht als hinreichend erscheint.
Die Eigenschaft der 153 als Dreieckszahl ist sogar noch weit interessanter als gedacht:
Wenn man die Ziffern vertauscht, dann erhält man 351, und dies ist auch eine Dreieckszahl und zwar der 26, denn 1+2+3+4+...+24+25+26=351.
Die 26 ist aber der Zahlenwert eines bekannten hebräischen Wortes: JHWH (siehe Sechsundzwanzig), der Name Gottes!
Diese Eigenschaft einer dreiziffrigen Dreieckszahl, dass durch o.a. Vertauschung der Ziffern wieder eine neue Dreieckszahl entsteht, ist dabei außergewöhnlich, wie man an der zweiten Dreieckszahl des NT am Ende der Apostelgeschichte, die Dreieckszahl 276, sieht. Denn dort gilt dies nicht.
Also, da die 26 der 351 ein Zahlenwert für ein wichtigen Namen in der Bibel hat, sollte man auch für die 17 der 153 nach einem solchen Namen/ ein solches Wort suchen...
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Freitag, 11. Januar 2013
Entdeckung widerspricht dem kosmologischen Prinzip und stützt Urwort-Modell
klauslange,12:04h
Wenn es darum geht lokale Verhältnisse auf andere Regionen des Universums zu übertragen, dann wird u.a. mit dem kosmologischen Prinzip argumentiert.
Neueste Beobachtungen des Alls zeigen aber eine Struktur, die eindeutig dem kosmologischen Prinzip widerspricht, wie scinexx.de berichtet:
Astronomen haben eine Quasargruppe entdeckt, die größer ist als jede andere bekannte Struktur im Universum. Die Ansammlung von aktiven Galaxienkernen misst an ihrer längsten Stelle 1.200 Megaparsec- das entspricht der 1.600fachen Entfernung von der Milchstraße zu unserer Nachbargalaxie Andromeda. Ein Objekt dieser Größe aber dürfte es eigentlich im Kosmos gar nicht geben, denn dies widerspricht dem sogenannten kosmologischen Prinzip.
Quasare gehören zu den hellsten Objekten im Universum. Diese Kerne weit entfernter Galaxien aus dem frühen Kosmos strahlen eine gewaltige Energiemenge ab und sind daher über große Entfernungen auszumachen. Ähnlich wie auch andere Objekte im Weltall kommen auch diese kosmischen Leuchtfeuer oft "geklumpt" vor - sie bilden sogenannte Large Quasar Groups (LQG). Diese Gruppen sind rund zehn Mal so groß wie typische Galaxienhaufen: Statt gerade einmal zwei bis drei Megaparsec erreichen sie 200 und mehr. Typischerweise umfassen sie zwischen fünf und 40 Quasare, wie Clowes und seine Kollegen erklären.
Viel größer aber, so glaubte man bisher, können auch diese Giganten des frühen Universums nicht werden. Denn wären sie größer als etwa 370 Megaparsec, würden sie dem kosmologischen Prinzip widersprechen - sie würden Materieklumpen erzeugen, die selbst beim Betrachten eines großen Ausschnitts des Universums nicht mehr mit dem Rest zu einem homogenen "Teppich" verschmelzen würden.
"Die Entdeckung einer deutlich größeren Struktur deutet nun darauf hin, dass das Universum in diesen Größenordnungen doch nicht homogen ist", konstatieren Clowes und seine Kollegen. Die von ihnen Riesen-LQG getaufte Quasargruppe nimmt immerhin im Durchschnitt 500 Megaparsec des Weltraums ein und ist noch deutlich länger. Und in Bezug auf die in ihr enthaltenen Galaxienkerne - 73 - übertrifft sie alle bisher bekannten Gruppen ebenfalls bei weitem, wie die Forscher berichten.
Entdeckt hatten die Astronomen die Quasargruppe bei der Auswertung von Daten einer großen Himmelsdurchmusterung, des Sloane Digital Sky Survey (SDSS). Für diesen tastet ein 2,5 Meter-Teleskop mit elektronischen Detektoren systematisch ein Gebiet am nördlichen Pol der Milchstraße ab. Ausgerüstet mit Sensoren für verschiedenen Helligkeiten und fünf Wellenlängen kann es so weit entfernte Galaxien und Quasare, aber auch nahe Braune Zwerge oder Asteroiden erfassen. Clowes und sein Team wollen nun weiter in den SDSS-Daten suchen und hoffen, möglicherweise noch weitere solcher extrem großer Objekte zu finden. "Wir werden auf jeden Fall diese faszinierenden Phänomene weiter untersuchen", sagt Clowes.
Auf so eine Meldung habe ich gewartet, denn sie bereitet dem kosmologischen Prinzip und insbesondere dem Urknall - herkömmlicher Lesart - Probleme, nicht aber dem Entstehungsmodell nach der Urwort-Theorie, in der solch große Strukturen selbstverständlich sind!
Neueste Beobachtungen des Alls zeigen aber eine Struktur, die eindeutig dem kosmologischen Prinzip widerspricht, wie scinexx.de berichtet:
Astronomen haben eine Quasargruppe entdeckt, die größer ist als jede andere bekannte Struktur im Universum. Die Ansammlung von aktiven Galaxienkernen misst an ihrer längsten Stelle 1.200 Megaparsec- das entspricht der 1.600fachen Entfernung von der Milchstraße zu unserer Nachbargalaxie Andromeda. Ein Objekt dieser Größe aber dürfte es eigentlich im Kosmos gar nicht geben, denn dies widerspricht dem sogenannten kosmologischen Prinzip.
Quasare gehören zu den hellsten Objekten im Universum. Diese Kerne weit entfernter Galaxien aus dem frühen Kosmos strahlen eine gewaltige Energiemenge ab und sind daher über große Entfernungen auszumachen. Ähnlich wie auch andere Objekte im Weltall kommen auch diese kosmischen Leuchtfeuer oft "geklumpt" vor - sie bilden sogenannte Large Quasar Groups (LQG). Diese Gruppen sind rund zehn Mal so groß wie typische Galaxienhaufen: Statt gerade einmal zwei bis drei Megaparsec erreichen sie 200 und mehr. Typischerweise umfassen sie zwischen fünf und 40 Quasare, wie Clowes und seine Kollegen erklären.
Viel größer aber, so glaubte man bisher, können auch diese Giganten des frühen Universums nicht werden. Denn wären sie größer als etwa 370 Megaparsec, würden sie dem kosmologischen Prinzip widersprechen - sie würden Materieklumpen erzeugen, die selbst beim Betrachten eines großen Ausschnitts des Universums nicht mehr mit dem Rest zu einem homogenen "Teppich" verschmelzen würden.
"Die Entdeckung einer deutlich größeren Struktur deutet nun darauf hin, dass das Universum in diesen Größenordnungen doch nicht homogen ist", konstatieren Clowes und seine Kollegen. Die von ihnen Riesen-LQG getaufte Quasargruppe nimmt immerhin im Durchschnitt 500 Megaparsec des Weltraums ein und ist noch deutlich länger. Und in Bezug auf die in ihr enthaltenen Galaxienkerne - 73 - übertrifft sie alle bisher bekannten Gruppen ebenfalls bei weitem, wie die Forscher berichten.
Entdeckt hatten die Astronomen die Quasargruppe bei der Auswertung von Daten einer großen Himmelsdurchmusterung, des Sloane Digital Sky Survey (SDSS). Für diesen tastet ein 2,5 Meter-Teleskop mit elektronischen Detektoren systematisch ein Gebiet am nördlichen Pol der Milchstraße ab. Ausgerüstet mit Sensoren für verschiedenen Helligkeiten und fünf Wellenlängen kann es so weit entfernte Galaxien und Quasare, aber auch nahe Braune Zwerge oder Asteroiden erfassen. Clowes und sein Team wollen nun weiter in den SDSS-Daten suchen und hoffen, möglicherweise noch weitere solcher extrem großer Objekte zu finden. "Wir werden auf jeden Fall diese faszinierenden Phänomene weiter untersuchen", sagt Clowes.
Auf so eine Meldung habe ich gewartet, denn sie bereitet dem kosmologischen Prinzip und insbesondere dem Urknall - herkömmlicher Lesart - Probleme, nicht aber dem Entstehungsmodell nach der Urwort-Theorie, in der solch große Strukturen selbstverständlich sind!
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Donnerstag, 10. Januar 2013
Apophis: 75% mehr Masse als gedacht!
klauslange,12:54h
Der Asteroid Apophis, der 2029 und 2036 der Erde sehr sehr nah kommt, hat eine viel größere Masse, als zunächst angenommen wurde. Dadurch ändern sich natürlich die bisherigen Berechnungen für eine Einschlagswahrscheinlichkeit auf die Erde. Gerade der sehr dichte Vorbeiflug 2029 dürfte nun eine stärkere Veränderung erfahren, so dass man schauen muss, was dann 2036 geschieht.
Zu den neuen Massedaten berichtet u.a. space.com.
Update und Entwarnung bis einschließlich 2036
Zu den neuen Massedaten berichtet u.a. space.com.
Update und Entwarnung bis einschließlich 2036
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Freitag, 4. Januar 2013
Gas mit negativer Kelvin-Temperatur
klauslange,13:41h
Nichts ist kälter als 0° Kelvin, somit kann es auch keine negativen Kelvin-Grade geben.
Forscher haben nun aber in einem Gas Eigenschaften gemessen, die nur mit einer negativen Kelvin-Temperatur erklärbar sind. Das Paradoxe: Diese negative Temperatur ist heißer als jede endliche positive Kelvin-Temperatur.
Besonders interessant ist diese Entdeckung auch für die Kosmologie, weil sie womöglich die sogenannte Dunkle Energie erklären hilft, wie pro physik berichtet:
Was für die meisten Menschen im Winter normal ist, war in der Physik bislang unmöglich: eine negative Temperatur. Auf der Celsius-Skala überraschen Minus-Grade nur im Sommer. Auf der absoluten Temperatur-Skala, die von Physikern verwendet wird und auch Kelvin-Skala heißt, kann der Nullpunkt jedoch nicht unterschritten werden – zumindest nicht in dem Sinne, dass etwas kälter als null Kelvin wird.
Physiker der Ludwig-Maximilians-Universität München und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik in Garching haben nun im Labor ein atomares Gas geschaffen, das trotzdem negative Kelvin-Werte annehmen kann. Diese negativen absoluten Temperaturen haben einige scheinbar absurde Konsequenzen: Obwohl die Atome in dem Gas sich anziehen und damit ein negativer Druck herrscht, kollabiert das Gas nicht – ein Verhalten, das auch für die dunkle Energie in der Kosmologie postuliert wird. Mit Hilfe von negativen absoluten Temperaturen lassen sich auch vermeintlich unmögliche Wärmekraftmaschinen realisieren, etwa ein Motor, der mit einer thermodynamischen Effizienz von über 100 Prozent arbeitet.
Die Physiker um Ulrich Schneider und Immanuel Bloch haben ein Gas realisiert, in dem die Boltzmann-Verteilung genau umgedreht ist: Viele Teilchen weisen darin eine hohe Energie auf und nur wenige eine niedrige. Diese Umkehrung der Verteilung der Energie bedeutet nun gerade, dass die Teilchen eine negative Temperatur angenommen haben.
„Die umgekehrte Boltzmann-Verteilung ist genau das, was eine negative absolute Temperatur ausmacht, und die haben wir erreicht“, sagt Ulrich Schneider. Das Gas sei dabei aber nicht kälter als null Kelvin, sondern heißer, wie der der Physiker erklärt: „Es ist sogar heißer als bei jeder beliebigen positiven Temperatur –die Temperaturskala hört bei unendlich einfach noch nicht auf, sondern springt zu negativen Werten.“
Materie bei negativer absoluter Temperatur hat eine ganze Reihe von verblüffenden Konsequenzen: Mit ihrer Hilfe könnte man Wärmekraftmaschinen wie zum Beispiel Motoren bauen, deren Effizienz über 100 Prozent beträgt. Das heißt jedoch nicht, dass der Energieerhaltungssatz verletzt wird. Vielmehr könnte die Maschine im Unterschied zum üblichen Fall nicht nur Energie aus einem heißen Medium ziehen und damit Arbeit verrichten, sondern auch aus dem kalten.
Bei rein positiven Temperaturen heizt sich im Gegensatz dazu das kältere Medium zwangsläufig auf, nimmt also einen Teil der Energie des heißen Mediums auf und limitiert dadurch die Effizienz. Ist das heiße Medium dagegen bei einer negativen Temperatur, so kann gleichzeitig aus beiden Medien Energie entnommen werden. Die Arbeit, die die Maschine verrichtet, ist somit größer als die Energie, die nur dem heißen Medium entnommen wird – die Effizienz liegt bei über 100 Prozent.
Die Arbeit der Münchner Physiker könnte zudem für die Kosmologie interessant sein. Denn die negative Temperatur weist in ihrem thermodynamischen Verhalten Parallelen zur „dunklen Energie“ auf. Diese postulieren Kosmologen als jene rätselhafte Kraft, die den Kosmos dazu bringt, sich immer schneller auszudehnen, obwohl er sich aufgrund der anziehenden Gravitation der Materie im Universum eigentlich kontrahieren sollte. In der Atomwolke des Münchner Labors gibt es ein ähnliches Phänomen: Das Experiment beruht unter anderem darauf, dass sich die Atome des Gases nicht abstoßen, wie in einem gewöhnlichen Gas, sondern anziehen. Das heißt, sie üben einen negativen und keinen positiven Druck aus; die Atomwolke will sich also zusammenziehen und sollte eigentlich kollabieren – genauso wie man das vom Universum unter dem Einfluss der Schwerkraft erwarten würde. Doch wegen ihrer negativen Temperatur tut sie dies gerade nicht. Sie bleibt ebenso vor dem Kollaps bewahrt wie das Universum.
Wer mehr mathematischen Hintergrund möchte: Die Boltzmann-Verteilung ist im Wiki unter dem Begriff Boltzmann-Statistik zu finden!
Forscher haben nun aber in einem Gas Eigenschaften gemessen, die nur mit einer negativen Kelvin-Temperatur erklärbar sind. Das Paradoxe: Diese negative Temperatur ist heißer als jede endliche positive Kelvin-Temperatur.
Besonders interessant ist diese Entdeckung auch für die Kosmologie, weil sie womöglich die sogenannte Dunkle Energie erklären hilft, wie pro physik berichtet:
Was für die meisten Menschen im Winter normal ist, war in der Physik bislang unmöglich: eine negative Temperatur. Auf der Celsius-Skala überraschen Minus-Grade nur im Sommer. Auf der absoluten Temperatur-Skala, die von Physikern verwendet wird und auch Kelvin-Skala heißt, kann der Nullpunkt jedoch nicht unterschritten werden – zumindest nicht in dem Sinne, dass etwas kälter als null Kelvin wird.
Physiker der Ludwig-Maximilians-Universität München und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik in Garching haben nun im Labor ein atomares Gas geschaffen, das trotzdem negative Kelvin-Werte annehmen kann. Diese negativen absoluten Temperaturen haben einige scheinbar absurde Konsequenzen: Obwohl die Atome in dem Gas sich anziehen und damit ein negativer Druck herrscht, kollabiert das Gas nicht – ein Verhalten, das auch für die dunkle Energie in der Kosmologie postuliert wird. Mit Hilfe von negativen absoluten Temperaturen lassen sich auch vermeintlich unmögliche Wärmekraftmaschinen realisieren, etwa ein Motor, der mit einer thermodynamischen Effizienz von über 100 Prozent arbeitet.
Die Physiker um Ulrich Schneider und Immanuel Bloch haben ein Gas realisiert, in dem die Boltzmann-Verteilung genau umgedreht ist: Viele Teilchen weisen darin eine hohe Energie auf und nur wenige eine niedrige. Diese Umkehrung der Verteilung der Energie bedeutet nun gerade, dass die Teilchen eine negative Temperatur angenommen haben.
„Die umgekehrte Boltzmann-Verteilung ist genau das, was eine negative absolute Temperatur ausmacht, und die haben wir erreicht“, sagt Ulrich Schneider. Das Gas sei dabei aber nicht kälter als null Kelvin, sondern heißer, wie der der Physiker erklärt: „Es ist sogar heißer als bei jeder beliebigen positiven Temperatur –die Temperaturskala hört bei unendlich einfach noch nicht auf, sondern springt zu negativen Werten.“
Materie bei negativer absoluter Temperatur hat eine ganze Reihe von verblüffenden Konsequenzen: Mit ihrer Hilfe könnte man Wärmekraftmaschinen wie zum Beispiel Motoren bauen, deren Effizienz über 100 Prozent beträgt. Das heißt jedoch nicht, dass der Energieerhaltungssatz verletzt wird. Vielmehr könnte die Maschine im Unterschied zum üblichen Fall nicht nur Energie aus einem heißen Medium ziehen und damit Arbeit verrichten, sondern auch aus dem kalten.
Bei rein positiven Temperaturen heizt sich im Gegensatz dazu das kältere Medium zwangsläufig auf, nimmt also einen Teil der Energie des heißen Mediums auf und limitiert dadurch die Effizienz. Ist das heiße Medium dagegen bei einer negativen Temperatur, so kann gleichzeitig aus beiden Medien Energie entnommen werden. Die Arbeit, die die Maschine verrichtet, ist somit größer als die Energie, die nur dem heißen Medium entnommen wird – die Effizienz liegt bei über 100 Prozent.
Die Arbeit der Münchner Physiker könnte zudem für die Kosmologie interessant sein. Denn die negative Temperatur weist in ihrem thermodynamischen Verhalten Parallelen zur „dunklen Energie“ auf. Diese postulieren Kosmologen als jene rätselhafte Kraft, die den Kosmos dazu bringt, sich immer schneller auszudehnen, obwohl er sich aufgrund der anziehenden Gravitation der Materie im Universum eigentlich kontrahieren sollte. In der Atomwolke des Münchner Labors gibt es ein ähnliches Phänomen: Das Experiment beruht unter anderem darauf, dass sich die Atome des Gases nicht abstoßen, wie in einem gewöhnlichen Gas, sondern anziehen. Das heißt, sie üben einen negativen und keinen positiven Druck aus; die Atomwolke will sich also zusammenziehen und sollte eigentlich kollabieren – genauso wie man das vom Universum unter dem Einfluss der Schwerkraft erwarten würde. Doch wegen ihrer negativen Temperatur tut sie dies gerade nicht. Sie bleibt ebenso vor dem Kollaps bewahrt wie das Universum.
Wer mehr mathematischen Hintergrund möchte: Die Boltzmann-Verteilung ist im Wiki unter dem Begriff Boltzmann-Statistik zu finden!
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