Die 10 skurrilsten Geschichten aus der Welt der Physik im Jahr 2023 – Physics World

Von der schnellsten Frau, die durch die USA gelaufen ist, bis hin zur Mechanik beim Tanzen von Erdnüssen – die Physik hat dieses Jahr eine Menge skurriler Geschichten zu bieten. Hier ist unsere Auswahl der besten 10, nicht in einer bestimmten Reihenfolge.

Ich bin ein Barbie-Vorbild

In diesem Jahr hat Barbie „einzigartige Vorbildpuppen“ geschaffen, um sieben weibliche Führungspersönlichkeiten in den Bereichen Wissenschaft, Technologie, Ingenieurwesen und Medizin zu ehren. Zu ihnen gehörten Susan Wojcicki, Geschäftsführerin von YouTube, die deutsche Mikrobiologin Antje Boetius vom Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie sowie die britische Weltraumwissenschaftlerin und Naturwissenschaftspädagogin Maggie Aderin-Pocock. Die von Aderin-Pocock inspirierte Barbie-Puppe, die nicht im allgemeinen Verkauf erhältlich sein wird, hat ein Sternenkleid, das an den Nachthimmel erinnert, und wird mit einem Teleskopzubehör zur Sternenbeobachtung geliefert. Aderin-Pocock, Kanzlerin der Universität Leicester, sagt, als sie die Nachricht von einer Barbie zu ihren Ehren hörte, sei sie mit ihrer Tochter „im Wohnzimmer herumgetanzt“. „Als ich klein war, sah Barbie nicht aus wie ich, daher ist es umwerfend, dass eine Barbie nach meinem Vorbild geschaffen wurde“, sagt Aderin-Pocock. „Es ist eine große Ehre, diese Puppe zu erhalten, die meine Erfolge würdigt.“

Nukleare Auswirkungen

Viele Physiker werden den diesjährigen Hollywood-Blockbuster genossen haben. Die Rede ist nicht von Barbie, sondern von der Biografie „Oppenheimer“ unter der Regie von Christopher Nolan. Viele hätten sich vor allem über die visuellen Effekte des Films gefreut, etwa die Detonation der ersten Atombombe. Nolan behauptet jedoch, dass zur Erstellung dieser Szenen keine computergenerierten Bilder (CGI) verwendet wurden. Um zu überprüfen, ob Nolan die Wahrheit sagt, beauftragten der unabhängige Filmemacher William Baker und seine Kollegen Ich habe versucht, die Effekte ohne CGI nachzubilden. Mit nur wenigen einfachen Zutaten wie Wasser und Pigmentpulver gelang es ihnen, der Nahaufnahme des brennenden Treibstoffs sowie der nuklearen Explosion selbst eindrucksvoll nahe zu kommen. „Ich denke, wir haben genau herausgefunden, wie Nolans Team diese Aufnahmen gemacht hat“, schließt Baker.

Formverändernder Roboter

Im Filmklassiker Terminator 1991: Judgement Day aus dem Jahr 2 trifft Arnold Schwarzeneggers Roboter-Attentäter, der T-800, auf den T-1000 Advanced Prototype, der aus einem flüssigen Metall namens „mimetische Polylegierung“ besteht, das sich in jede beliebige Form formen lässt Berührungen. Forscher in China und den USA In diesem Jahr gelang es beinahe, einige der besonderen Fähigkeiten des T-1000 im Labor nachzubilden. Dies gelang ihnen durch die Entwicklung von Miniaturrobotern, die schnell und reversibel zwischen Flüssigkeit und Feststoff wechseln können. Zunächst betteten sie magnetische Partikel in Gallium ein, ein weiches Metall mit niedrigem Schmelzpunkt. Dann legten sie ein magnetisches Wechselfeld an, das nicht nur die magnetischen Partikel erhitzte, wodurch der Körper flüssig wurde, sondern ihn auch mobil machte. In einem vom Team veröffentlichten Video, eine 10 mm große LEGO-ähnliche Minifigur, verflüssigt sich und sickert aus, bevor sie durch Gitterstäbe in einer nachgebildeten Zelle geht. Anschließend kühlt es in einer Form ab, bevor die Figur wieder ihre ursprüngliche Form annimmt.

Entfliehen Sie der Physik

Würden Sie Ihre Chancen in einem physikbasierten Escape Room schätzen? Also, Jetzt können Sie es dank eines neuen, kostenlosen Online-Spiels ausprobieren. Escape the Lab wurde von Dan Cooper, einem Chemielehrer aus dem Südwesten Englands, entworfen und von der Institution of Engineering and Technology finanziert. Das Spiel findet im Rutherford Appleton Laboratory in Oxfordshire, Großbritannien, statt, wo die Spieler durch das RAL Space Center navigieren und eine Reihe von Herausforderungen meistern, beispielsweise die Berechnung der kinetischen Energie einer Ariane-Rakete unmittelbar nach dem Start. Ihr Ziel ist es, ein verlorenes Passwort aufzudecken, das es den Ingenieuren ermöglicht, die neueste Mission zu starten. Unterwegs treffen die Spieler Mitarbeiter des Labors und sprechen über ihre Karrieren. Cooper sagt, dass die Herausforderungen des Spiels auf der Spezifikation eines GCSE-Physikkurses basieren, dass das Hauptziel des Projekts jedoch darin besteht, Physikstudenten Ingenieurberufe vorzustellen. „Es wird hoffentlich das Interesse an Physik und Ingenieurwissenschaften steigern“, sagt Cooper.

Bauen Sie Ihre eigene Belle

Es gab bereits LEGO-Versionen des Large Hadron Collider des CERN, des James Webb-Weltraumteleskops und sogar eine Kibble-Waage, und jetzt können Sie im KEK-Labor für Teilchenphysik in Japan eine „Mikro“-Version des Belle-II-Experiments hinzufügen. Das von einem Team um Torben Ferber am Karlsruher Institut für Technologie erstellte Modell besteht aus 75 Teilen und soll in weniger als 10 Minuten zusammengebaut werden. Trotz seiner geringen Größe enthält das Design jedoch immer noch Details des Partikelidentifizierungssystems von Belle II sowie die blau-gelbe Achteckform des Detektors. Falls Sie den Drang verspüren, ein Modell für Ihren Schreibtisch zu erstellen, Ferber und Kollegen habe eine Teileliste und eine Bauanleitung veröffentlicht.

Verlorener Lemaître-Film

Der 1966 verstorbene Georges Lemaître ist vor allem für seine bahnbrechenden Arbeiten zum expandierenden Universum und zum Urknall bekannt. Er war Professor für Physik an der Katholischen Universität Löwen in Belgien und – eher ungewöhnlich – auch katholischer Priester. In diesem Jahr entstand ein seltenes Videointerview mit Lemaître, das zwei Jahre vor seinem Tod aufgezeichnet wurde. Das 1964 erstmals ausgestrahlte Video ist etwa 20 Minuten lang. Man ging davon aus, dass das meiste davon verloren gegangen ist, aber inzwischen wurde eine falsch beschriftete Rolle gefunden wurde vom belgischen Sender VRT ins Internet hochgeladen. In seiner Muttersprache Französisch und mit flämischen Untertiteln spricht Lemaître sowohl über Kosmologie als auch über Religion. Bemerkenswert ist, dass das Interview vor der Entdeckung des kosmischen Mikrowellenhintergrunds geführt wurde – was eine starke Beobachtungsunterstützung für seine Ideen lieferte.

Drehen und schütteln

Sie erinnern sich vielleicht an den großen Flaschendreh-Trend von 2016, bei dem Menschen sich dabei filmten, wie sie eine teilweise gefüllte Plastikgetränkeflasche in die Luft warfen, sodass sie sich drehte und – mit etwas Geschick – aufrecht landete. Hier ist eine neue Wendung: Nehmen Sie eine Plastikflasche, füllen Sie sie teilweise mit Wasser und lassen Sie sie dann um ihre Längsachse rotieren. Wenn Sie die Flasche fallen lassen, werden Sie feststellen, dass sie kaum zurückspringt. Forscher in Chile haben nun herausgefunden, dass die Rotation Wasser entlang der Flaschenwände nach oben drückt, das beim Aufprall einen vertikalen Strahl in der Mitte der Flüssigkeit erzeugt, der als Stoßdämpfer wirkt und einen Großteil der kinetischen Energie aufnimmt. Das Team erstellte außerdem ein theoretisches Modell, das mit den experimentellen Ergebnissen übereinstimmt und richtig vorhersagt, dass die wirksamste Unterdrückung des Aufpralls bei den höchsten Rotationsraten – bis zu 12.7 Umdrehungen pro Sekunde – und bei einer Flasche, die etwa 40 % gefüllt ist, auftritt.

Tanzende Erdnüsse

Wenn Sie eine Erdnuss in ein Glas Bier fallen lassen, sinkt sie auf den Boden des Glases. Doch nach ein paar Augenblicken schwimmt die Nuss an die Oberfläche des Bieres, wo sie einige Augenblicke verbleibt, bevor sie absinkt und der Vorgang sich erneut wiederholt. Forscher in Deutschland habe jetzt die „biertanzende Erdnuss“ studiert indem man mühsam Erdnüsse in einen Liter Lagerbier gibt. Sie fanden heraus, dass sich die Blasen des Bieres auf der Oberfläche der Erdnuss ansammeln, bis diese schwimmt und dann an die Oberfläche schwimmt. Wenn die Erdnuss die Oberfläche erreicht, platzen durch ihre Rotation die Blasen und die Nuss sinkt wieder nach unten. Der Vorgang wiederholt sich beachtliche 150 Minuten, bevor die Erdnuss schließlich zur Ruhe kommt.

Unterirdische Ikonen

Transport for London – Betreiber der Londoner U-Bahn – arbeitet mit der Royal Academy of Engineering (RAE) zusammen um eine Karte im Tube-Stil zu erstellen, die berühmte Persönlichkeiten der Ingenieursgeschichte darstellt. Die Karte wurde anlässlich des Nationalen Ingenieurtags am 1. November erstellt und zeigt 274 Ingenieure, darunter Hertha Ayrton (anstelle der U-Bahn-Station Bond Street), Alan Turing (Goodge Street) und Alexander Graham Bell (Regent's Park) sowie den Nobelpreis Der preisgekrönte Physiker und Glasfaserpionier Charles Kao tritt an die Stelle von Harrow-on-the-Hill. Die U-Bahn-Linien wurden außerdem umbenannt, um Schlüsselbereiche des Ingenieurwesens wie Leben und Gesundheit anstelle der Central Line, Energie und Energie (Hammersmith und City) und Computing, Technologie und KI (Northern) widerzuspiegeln. „Die Arbeit von Ingenieuren wird oft nicht gewürdigt“, sagt RAE-Geschäftsführer Hayaatun Sillem, der glaubt, dass die Karte „die Geschichten von Einfallsreichtum, Teamarbeit und Beharrlichkeit aufdecken wird, die die Stadt um uns herum geprägt haben“.

Auf der Flucht

Physiker verfügen oft über Talente, die weit über die akademische Welt hinausgehen – und Jenny Hoffman von der Harvard University ist da keine Ausnahme. Hoffman, die die elektronischen Eigenschaften exotischer Materialien untersucht, war dieses Jahr die schnellste Frau, die durch die USA lief. Für die 47 km lange Reise von San Francisco nach New York City benötigte sie nur 12 Tage, 35 Stunden und 5000 Minuten. Erstaunlicherweise unterbot sie die bisherige Rekordzeit (aufgestellt von Sara Villines im Jahr 2017) um mehr als eine Woche. Dies war Hoffmans zweiter Versuch – 2019 schaffte sie knapp über 4100 km von der kalifornischen Küste, bevor eine Knieverletzung sie in Ohio zum Stehen brachte. Hoffman erzählte dem Harvard-Zeitung dass sie trotz der Zeit, die sie alleine verbrachte, nicht über Physik nachdachte. „Ich liebe meine Studenten und bin wirklich dankbar, dass ich eine großartige Gruppe kreativer Menschen habe, die gut als Team zusammenarbeiten, und selbst während meiner Abwesenheit haben sie die Wissenschaft erledigt“, sagt sie.

Sie können sicher sein, dass das nächste Jahr seinen gerechten Anteil an skurrilen Geschichten aus der Welt der Physik bereithält. Wir sehen uns nächstes Jahr!

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• Quelle: https://physicsworld.com/a/the-10-quirkiest-stories-from-the-world-of-physics-in-2023/