Tag Archives: universitaet innsbruck

Quantenteilchen tunneln Gegner gleich mehrfach

By Guest PostJune 28, 2014Uncategorizedacoustic wave propagation, entstehung, grundprinzipien, hao xin, hunderttausend sonnen, leuchtkraft, massereicher sterne, nicholas boechler, pierre lucas, science of sound, universitaet innsbruck

Tunneleffekte sind in der Physik allgegenwärtig und werden für viele technische Anwendungen ausgenutzt. Nun haben Physiker erstmals im Experiment beobachtet, wie wechselwirkende Quantenteilchen durch eine ganze Reihe von Barrieren tunneln. Die in der Fachzeitschrift Science veröffentlichte Arbeit eröffnet neue Einblicke in dieses weitverbreitete physikalische Phänomen.

Er erklärt den radioaktiven Alphazerfall mancher Atomkerne, macht Sterne zu Fusionskraftwerken und ermöglicht die Supraleitung: der Tunneleffekt. Einzelne Quantenteilchen können eine Barriere auch dann überwinden, wenn sie die dafür notwendige Energie nicht besitzen. Das ist eine der bemerkenswerten Konsequenzen aus den Regeln der Quantenmechanik. Technisch wird dieses Phänomen bei zahlreichen Anwendungen ausgenutzt, so beim Rastertunnelmikroskop und Flash-Speichermedien. Nun haben Forscher um Hanns-Christoph Nägerl vom Institut für Experimentalphysik der Universität Innsbruck im Labor Quantenteilchen erstmals dabei beobachtet, wie diese eine Reihe von bis zu fünf Barrieren hintereinander durchdringen. Dabei ist entscheidend, dass die Teilchen miteinander wechselwirken und sich gegenseitig mit einer Art Räuberleiter helfen, um zusammen ans Ziel zu kommen. (more…)

Tatortarchäologie am Gletscher

By Guest PostMarch 27, 2014Environmentalex pullen, archaeologe, ausgang, DNA, dust deposit, fulong cai, italien, joellen russell, jon pelletier, klima, klimawandel, Literature, paul goodman, paul kapp, schnee, schweiz, tirol, universitaet innsbruck, wissenschaftler

Bedingt durch den Klimawandel geben Gletscher durch deren Abschmelzen im Schnee konservierte Mumien frei. Harald Stadler, Leiter des Instituts für Archäologien an der Universität Innsbruck, freut sich darüber besonders, denn eines seiner Spezialgebiete sind Gletscherleichen mit deren Hab und Gut. Die Archäologinnen und Archäologen werden zu Komplizen der Kriminalbeamten.

„Jetzt kommen die verrücktesten Dinge zum Vorschein, die nun wissenschaftlich bearbeitet werden. Das Klima öffnet für uns einen Tresor und diese spannenden Möglichkeiten müssen wir auf jeden Fall für uns nützen. Es wird noch einiges auftauchen – und ich bin darauf vorbereitet“, schwärmt Stadler. Dass die heimischen Gletscher noch viele Fundstücke und verschollene Leichen freigeben werden, ist für den Wissenschaftler gewiss. Funde aus Nachbarländern wie der Schweiz und in Südtirol/Italien lassen auch die Archäologinnen und Archäologen in Innsbruck auf interessante Funde hoffen. (more…)

Dreiteilchenverschränkung besteht härtesten Test

By Guest PostMarch 24, 2014Sciencealbert einstein, dreiteilchenverschraenkung, forscher, gregor weihs, institute, iqc, kevin resch, nature photonics, quantenmechanik, quantenphysik, quantenverschraenkung, quantum computing, test, theorie, thomas jenewein, universitaet innsbruck, university of waterloo, zeitschrift

Forscher der University of Waterloo und der Universität Innsbruck haben erstmals drei miteinander verschränkte Photonen unabhängig von einander gemessen. Die in der Zeitschrift Nature Photonics veröffentlichten Ergebnisse bestätigen eindrucksvoll die Theorie der Quantenverschränkung.

Quantenphysik zeichnet sich durch einige für den Laien schwer verständliche Eigenschaften aus. So geht die klassische Physik davon aus, dass Vorgänge nur Auswirkungen auf ihre direkte räumliche Umgebung haben. Die in der Quantenmechanik formulierte Möglichkeit, dass verschränkte Teilchen auch über weite Distanzen hinweg stark miteinander verbunden sein können, veranlasste Albert Einstein einmal dazu, von einer „spukhaften Fernwirkung“ zu sprechen. Bis heute suchen deshalb Zweifler nach möglichen verborgenen Eigenschaften, die die Quantenmechanik doch den Gesetzen der klassischen Physik unterordnen. Diese Bemühungen erfahren nun erneut einen Rückschlag. Mit der örtlich unabhängigen Messung von drei miteinander verschränkten Photonen bestätigen Physiker um Gregor Weihs vom Institut für Experimentalphysik der Universität Innsbruck sowie Thomas Jenewein und Kevin Resch vom Institute for Quantum Computing (IQC) der University of Waterloo in Kanada eindrucksvoll die Richtigkeit der Quantenmechanik. (more…)

Quantenchaos in ultrakalten Gasen entdeckt

By Guest PostMarch 14, 2014Sciencealbert frisch, atome, bohigas, chaotisches verhalten, das erbium team, erc, experimentalphysik, giannoni, institut, kiyotaka aikawa, michael mark, neutronen, oriol bohigas, physikerin francesca ferlaino, quantenchaos, quantenchaos forschung, random matrix theory, schmit, simon baier, start, universitaet innsbruck, vermutung, zufallsmatrixtheorie

Auch einfache Systeme wie neutrale Atome können chaotisches Verhalten zeigen. Das hat ein Team um Physikerin Francesca Ferlaino mit Hilfe der Quantenmechanik entdeckt. Die in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichte, bahnbrechende Forschungsarbeit eröffnet neue Wege, die Wechselwirkung von Quantenteilchen zu betrachten.

Ein Team um START- und ERC-Preisträgerin Francesca Ferlaino vom Institut für Experimentalphysik der Universität Innsbruck hat erstmals den experimentellen Nachweis für chaotisches Verhalten von Teilchen in Quantengasen erbracht. „Wir sehen zum ersten Mal Quantenchaos im Streuverhalten ultrakalter Atome“, freut sich Ferlaino. Die Physiker haben dieses Ergebnis unter Zuhilfenahme der Zufallsmatrixtheorie (engl.: Random Matrix Theory) nachgewiesen und belegen damit den universellen Charakter dieser statistischen Theorie, welche in den 1950er-Jahren von Nobelpreisträger Eugene Wigner zur Beschreibung von komplexen Systemen formuliert worden war. Obwohl die Wechselwirkung von Neutronen mit Atomkernen damals noch nicht genau bekannt war, konnte Wigner durch die Verwendung von Zufallsmatrizen zuverlässige Aussagen zu den Eigenschaften des komplexen Spektrums treffen. Diese sogenannte Zufallsmatrixtheorie findet heute in der Physik breite Anwendung, aber auch in der Zahlentheorie, der drahtlosen Nachrichtentechnik oder im Finanzmarktmanagement, um nur einige Bereiche zu nennen. In der Bohigas-Giannoni-Schmit-Vermutung wurde die Zufallsmatrixtheorie auch mit chaotischem Verhalten in quantenmechanischen Systemen in Verbindung gebracht. Der im Vorjahr verstorbene katalanische Physiker Oriol Bohigas gilt als Vater dieser Quantenchaos-Forschung. (more…)

Fischlarven im Schichtbetrieb

By Guest PostMarch 9, 2014Health, Sciencearbeit, die innere uhr, erythrozyten, fabriken, fachzeitschrift chronobiology international, fischlarven im schichtbetrieb, herz kreislauf erkrankungen, margit egg, nachtrhythmus, risiko, schlaf wach rhythmus, simulation, tag, universitaet innsbruck, zoologie

Eine Störung des Schlaf-Wach-Rhythmus erhöht bei Zebrafischlarven das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Das zeigt eine aktuelle Studie von Forscherinnen und Forschern um Dr. Margit Egg von der Universität Innsbruck. Die Untersuchung könnte einen wichtigen Hinweis auf die Ursache vermehrter kardiovaskulärer Erkrankungen bei Arbeitnehmern in Schichtbetrieben liefern.

In Fabriken, Krankenhäusern und Verkehrsbetrieben verrichten Bedienstete ihre Arbeit zu sehr unterschiedlichen Zeiten. Sie haben einen zeitlich verschobenen Tagesablauf und wechseln immer wieder die Schicht. Nun haben Wissenschaftler um Dr. Margit Egg vom Institut für Zoologie der Universität Innsbruck in der Fachzeitschrift Chronobiology International eine Studie veröffentlicht, in der sie den Einfluss der inneren Uhr auf physiologische Parameter in Zebrafischlarven aufklären konnten. Störungen des zirkadianen Rhythmus verändern demnach bei den Larven die Anzahl und Qualität der roten Blutkörperchen deutlich und beeinflussen die Lebenserwartung der Tiere. Im vergangenen Jahr hatten die Innsbrucker Wissenschaftler bereits gezeigt, dass Sauerstoffmangel bei Zebrafischen die innere Uhr verstellen und umgekehrt Störungen der inneren Uhr die molekulare Reaktion auf Sauerstoffmangel verändern kann. (more…)

Weltkulturerbe durch Klimawandel bedroht

By Guest PostMarch 7, 2014Environmentanders levermann, ben marzeion, bruegge, China, grad celsius, indien, istanbul, klimafolgenforschung, klimawandel, malediven, neapel, new york, opernhaus in sydney, potsdam institut, sea-level rise, seychellen, st. petersburg, tower of london, UNESCO, universitaet innsbruck, weltkulturerbe

Von der Freiheitsstatue in New York über den Tower of London bis hin zum Opernhaus in Sydney – vom Anstieg des Meeresspiegels sind nicht nur Siedlungsräume großer Teile der Weltbevölkerung an den Küsten betroffen, sondern auch zahlreiche Stätten des UNESCO Weltkulturerbes. Das zeigt eine aktuelle Studie von Ben Marzeion von der Universität Innsbruck und Anders Levermann vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung. (more…)

Klimaveränderung durch Bodenmikroorganismen

By Guest PostMarch 4, 2014Environmentalpen, atmosphaere, bodenmikroorganismen, CO2, dann, klimalage, klimaveraenderung, kohlenstoffdioxid, methan, methanogene, mikrobiologie, nadine praeg, paul illmer, rhizosphaere, tirol, tiroler wissenschaftsfond, treibhausgas, twf, universitaet innsbruck

Am Institut für Mikrobiologie untersucht Nadine Präg das Zusammenleben von Mikroorganismen und Pflanzen in verschiedenen Böden Tirols. Ihr Hauptaugenmerk legt sie dabei auf methanogene, Methan produzierende, als auch auf methanotrophe, Methan konsumierende, Mikroorganismen, über deren Zusammenwirken mit Pflanzen im Methankreislauf bisher noch sehr wenig bekannt ist.

Methan (CH₄) ist, trotz einer geringen atmosphärischen Konzentration, eines der wichtigsten Treibhausgase neben Kohlenstoffdioxid (CO₂). „Das Gas ist etwa 20 bis 30 mal schädlicher als CO₂, da es Infrarotstrahlung sehr stark absorbiert und so unsere Atmosphäre erwärmt“, erklärt die Doktoratsstipendiatin. Diese Tatsache ist Anlass genug einen genauen und kritischen Blick auf bisherige Forschungen und die Methanproduktion in heimischen Böden zu wagen. Das Ziel von Präg ist es herauszufinden, inwieweit verschiedene Pflanzen und Böden Methanogene und Methanotrophe beeinflussen. (more…)

Umstrittene Geburtsstunden des Bundesstaats

By Guest PostMarch 3, 2014Politicsgesetz, habsburger monarchie, jurist sebastian strasak, oesterreich, politiker in tirol, republik deutschoesterreich, theorie, top down prinzip, universitaet innsbruck, verfassung 1920

Österreich ist seit Ende der Habsburger-Monarchie ein Bundesstaat. Wie sich dieser Bundesstaat aber genau gegründet hat, ist bis heute unter Rechtshistorikern umstritten: Von oben, indem der Zentralstaat Länder „einrichtet“, oder von unten durch Zusammenschluss der Länder? Ein Innsbrucker Jurist geht dieser Frage nun nach.

„Österreich ist ein Bundesstaat.“ So lautet der erste Absatz des Artikels 2 des österreichischen Bundes-Verfassungsgesetzes bereits seit Inkrafttreten der ersten Version dieser Verfassung 1920. Wie dieser Bundesstaat aber konkret zustande gekommen ist, darüber herrscht unter Rechtshistorikern Uneinigkeit. Der Jurist Sebastian Strasak versucht nun in einem vom Tiroler Wissenschaftsfonds geförderten Projekt, diese Fragen zu klären. (more…)