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Wissenschaftlerin vom Exzellenzcluster Mathematik Münster beweist Vermutung aus der Physik Die Stringtheorie versucht, alle Grundkräfte und Teilchen des Universums zu erklären - also wie die Welt im Kleinsten funktioniert. Sie konnte experimentell noch nicht bewiesen werden, aber die Arbeit an ihr hat bereits zu bedeutenden Fortschritten in der Mathematik und theoretischen Physik geführt.

Google Quantum AI und Quantenphysiker der Freien Universität Berlin veröffentlichen wegweisende Ergebnisse zu Hamiltonoperatoren Ein Forschungsteam der Freien Universität Berlin und von Google Quantum AI hat eine innovative Methode zur präzisen Bestimmung von Hamiltonoperatoren entwickelt. Diese sind essenziell für das Verständnis und die Simulation physikalischer Systeme und spielen eine Schlüsselrolle in der Quantentechnologie.

Der Energieträger Wasserstoff kann durch Elektrolyse aus Wasser gewonnen werden. Besonders gut funktioniert das mit Mangan-haltigen Cobalt-Spinell-Katalysatoren. Warum war allerdings bislang unklar. Herkömmliche Katalysatoren für die Wasserstoffproduktion mittels Elektrolyse beinhalten in der Regel Edelmetalle und sind teuer.

Forschungsteam analysiert Bindung von Nukleonen in Atomkernen erstmals auf Quark-Gluon-Ebene / Brücke von der Kernzur Teilchenphysik Quarks sind in der Teilchenphysik als Bausteine der Nukleonen - Protonen und Neutronen - bekannt, ebenso ihre Bindung durch die von Gluonen vermittelte starke Kernkraft ("Gluon" ist vom englischen "glue" abgeleitet, auf Deutsch "Klebstoff").

Pflanzen können noch geringste Spuren des wichtigen Nährstoffs Kalium aus dem Boden holen. Wie sie das schaffen, beschreibt ein Team um den Würzburger Biophysiker Rainer Hedrich in ,,Nature Communications". Kalium gehört zu den Nährstoffen, die von Pflanzen in größeren Mengen benötigt werden. Im Boden kann die Menge von Kalium aber stark schwanken: Kaliumarme Böden können bis zu tausend Mal weniger von diesem Nährstoff enthalten als kaliumreiche Böden.

Studie der Universitäten Bonn und Montreal eröffnet neue Wege zur Herstellung wichtiger chemischer Verbindungen Forschende der Universitäten Bonn und Montreal haben einen neuartigen Katalysator entwickelt. In ihrer Studie erzeugten sie damit aus Kohlendioxid und Wasser mit Hilfe von Strom Methan, und das mit hoher Effizienz.

Daten des James-Webb-Weltraumteleskops enthüllen die verschachtelte Struktur von Winden in protoplanetaren Scheiben, die dafür sorgen, dass Gas und Staub zum Stern hin strömen Junge Sterne sammeln um sich herum einen Strudel aus Gas und Staub, aus dem sich Planetensysteme wie unser Sonnensystem bilden.

Die Untersuchung des Stoffwechsels in lebenden Pflanzen stellt die Wissenschaft vor Herausforderungen. Ein Forschungsteam aus Leipzig und Würzburg hat jetzt eine Technik entwickelt, die das in einigen Bereichen ändert. Die sogenannten ,,Omics"-Technologien - Genomik, Transkriptomik, Proteomik und Metabolomik - spielen in der modernen Pflanzenwissenschaft und Systembiologie eine entscheidende Rolle, wenn es darum geht, neue Erkenntnisse zu gewinnen.

Forschende des Exzellenzclusters ct.qmat haben eine Methode entwickelt, um eine zentrale Theorie der Quantengravitation im Labor zu modellieren. Ihr Ziel: bislang unerklärbare Phänomene in der Quantenwelt zu entschlüsseln. Gravitation ist für die Physik längst kein Rätsel mehr - zumindest, wenn es um große Abstände geht: Dank der Wissenschaft können wir die Umlaufbahnen von Planeten berechnen, Gezeiten vorhersagen und Raketen präzise ins All schicken.

Fehlfunktionen eines Proteins mit dem Namen BRCA1 führen zu einem stark erhöhten Brustkrebsrisiko bei Frauen. Das Protein trägt eine besondere Verantwortung bei der Reparatur von DNA-Brüchen in den Chromosomen, bei denen die gesamte Doppelhelix durchtrennt wird. Eine ausbleibende oder fehlerhafte Reparatur solcher Brüche begünstigt das Entstehen von Tumorzellen.

Physiker aus Würzburg präsentieren eine nanometer-kleine Lichtantenne mit elektrisch modulierten Oberflächeneigenschaften - ein Durchbruch, der neue Wege für schnellere Computerchips eröffnen könnte. Heutige Computer stoßen bei der Geschwindigkeit an physikalische Grenzen. Halbleiterkomponenten arbeiten meist mit einer maximal nutzbaren Frequenz von einigen Gigahertz - das entspricht mehreren Milliarden Rechenoperationen pro Sekunde.

Gemeinsames Experiment der Universitäten Bonn und Kaiserslautern-Landau (RPTU) Physiker der Universität Bonn und der Rheinland-Pfälzisch Technischen Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU) haben ein eindimensionales Gas aus Licht erzeugt. Damit konnten sie erstmals theoretische Vorhersagen Überprüfen, die für den Übergang in diesen exotischen Materiezustand gemacht wurden.

Ein internationales Forscherteam unter Leitung von Maximilian Weißflog hat mit Beteiligung von Forschenden aus Jena, Canberra und mit Unterstützung aus Darmstadt einen bedeutenden Fortschritt in der Quantenoptik erzielt. In seiner jüngsten Veröffentlichung im renommierten Magazin "Nature" präsentiert das Team eine neuartige Methode zur Erzeugung von verschränkten Photonenpaaren mithilfe von zweidimensionalen (2D) Materialien.

An der Uni Bonn entwickelte Methode lässt sich eventuell für abhörsichere Kommunikation nutzen Unter bestimmten Bedingungen können Tausende von Lichtteilchen zu einer Art ,,Super-Photon" verschmelzen. Forscher der Universität Bonn haben nun eine Art ,,Nanoförmchen" genutzt, um die Gestalt dieses sogenannten Bose-Einstein-Kondensats zu beeinflussen.

Ein internationales Experiment hat die Supraleitungs-Theorie eines Würzburger Physikteams bestätigt: Cooper-Paare können in Kagome-Metallen wellenförmig verteilt sein. Das ermöglicht neue Anwendungen wie supraleitende Dioden. Seit rund fünfzehn Jahren gibt es einen globalen Forschungshype um Kagome-Materialien, deren sternförmige Struktur an ein gleichnamiges japanisches Korbgeflecht erinnert.

RWTH-Wissenschaftler publizieren im Journal of the American Chemical Society. Katalysatoren aus Festkörpermaterialien werden für die Herstellung von 90 Prozent der industriell wichtigen Chemikalien verwendet. Eine wichtige Art solcher Katalysatoren besteht aus metallischen Nanopartikeln, die fein auf einem Oxidträger verteilt sind.

Wissenschaftler*innen um Ingo Krossing aus der Anorganischen Chemie an der Universität Freiburg ist es gelungen, das Oxidationspotential klassischer Reagenzien erheblich zu erhöhen. Ein Team von Wissenschaftler*innen um Ingo Krossing , Professor für Molekülund Koordinationschemie am Institut für Anorganische und Analytische Chemie der Universität Freiburg, ist es gelungen, das Oxidationspotential von  und  Kationen deutlich zu erhöhen.

Die Effizienz und Umweltverträglichkeit von Holzheizkraftwerken hängen entscheidend von der Qualität der eingesetzten Brennstoffe ab. Diese wird vom Wasser-, Ascheund Energiegehalt und maßgeblich von der chemischen Zusammensetzung des Materials beeinflusst. Um wirtschaftlich zu arbeiten und die Freisetzung von Schadstoffen so gering wie möglich zu halten, muss die Qualität der Brennstoffe optimal auf die Heizkraftwerkstechnik angepasst werden.

Nanoröhren können als Biosensoren eingesetzt werden. Sie fluoreszieren anders, wenn an sie bestimmte Moleküle binden. Warum, war bislang unklar. Forschende haben neue Einblicke in das Leuchtphänomen gewonnen. Warum Kohlenstoff-Nanoröhren fluoreszieren, wenn sie an bestimmte Moleküle binden, haben Forschende aus Bochum und Texas herausgefunden.

Forscherteam mit Göttinger Beteiligung entwickelt hochauflösendes Fluoreszenzmikroskop   Wie sieht das Innere einer Zelle wirklich aus? Bisherige Mikroskope stoßen bei dieser Frage oft an ihre Grenzen. Nun ist es Forschenden der Universitäten Göttingen und Oxford in Zusammenarbeit mit der Universitätsmedizin Göttingen gelungen, ein Mikroskop mit Auflösungen von besser als fünf Nanometern (fünf Milliardstel Meter) zu entwickeln.