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Schritt zum Desktop-Beschleuniger

23.11.2004

Britischen und amerikanischen Physikern ist es gelungen, Elektronen fast auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen, und die Länge des Beschleunigers betrug einen Bruchteil eines Millimeters.

„Unsere Arbeit zeigt, dass ein Wissenschaftler früher oder später keine kilometerlangen Beschleuniger internationaler Zentren wie CERN braucht, um Hochenergiephysik zu studieren. Der Laserbeschleuniger wird in einem Universitätslabor stehen“, sagt Professor Karl Krushelnik vom King’s College London. Fakt ist aber, dass es dem von ihm geleiteten Team von Wissenschaftlern aus London, Strathclyd und Los Angeles gelungen ist, Elektronen mit einem Terawatt-Femtosekundenlaser auf bis zu 70 MeV zu beschleunigen, und das in einem Abstand von nur 0,6 mm.

Die Idee eines solchen Beschleunigers ist nicht neu: Sie wurde 1979 von Toshi Tajima und John Dawson vorgeschlagen. Das Gas in einem starken fokussierten Laserstrahl wird ionisiert, verwandelt sich in ein Plasma und darin kann eine Welle erscheinen, die sich mit einer Geschwindigkeit nahe der Lichtgeschwindigkeit bewegt.

Die Stärke des elektrischen Feldes in einer solchen Welle ist hundertmal größer als in einem Beschleuniger und beschleunigt Elektronen sehr schnell auf relativistische Geschwindigkeiten.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Die Existenz einer Entropieregel für die Quantenverschränkung wurde nachgewiesen 09.05.2024

Die Quantenmechanik überrascht uns immer wieder mit ihren mysteriösen Phänomenen und unerwarteten Entdeckungen. Kürzlich stellten Bartosz Regula vom RIKEN Center for Quantum Computing und Ludovico Lamy von der Universität Amsterdam eine neue Entdeckung vor, die sich mit der Quantenverschränkung und ihrem Zusammenhang mit der Entropie befasst. Quantenverschränkung spielt eine wichtige Rolle in der modernen Quanteninformationswissenschaft und -technologie. Aufgrund der Komplexität seiner Struktur ist es jedoch schwierig, es zu verstehen und zu verwalten. Die Entdeckung von Regulus und Lamy zeigt, dass die Quantenverschränkung einer Entropieregel folgt, die der für klassische Systeme ähnelt. Diese Entdeckung eröffnet neue Perspektiven im Bereich der Quanteninformationswissenschaft und -technologie und vertieft unser Verständnis der Quantenverschränkung und ihrer Verbindung zur Thermodynamik. Die Ergebnisse der Studie weisen auf die Möglichkeit der Reversibilität von Verschränkungstransformationen hin, was ihre Verwendung in verschiedenen Quantentechnologien erheblich vereinfachen könnte. Eine neue Regel öffnen ... >>

Mini-Klimaanlage Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Der Sommer ist eine Zeit der Entspannung und des Reisens, doch oft kann die Hitze diese Zeit zu einer unerträglichen Qual machen. Lernen Sie ein neues Produkt von Sony kennen – die Mini-Klimaanlage Reon Pocket 5, die verspricht, den Sommer für ihre Benutzer angenehmer zu gestalten. Sony hat ein einzigartiges Gerät vorgestellt – den Reon Pocket 5 Mini-Conditioner, der an heißen Tagen für Körperkühlung sorgt. Damit können Benutzer jederzeit und überall Kühle genießen, indem sie es einfach um den Hals tragen. Diese Mini-Klimaanlage ist mit einer automatischen Anpassung der Betriebsmodi sowie Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren ausgestattet. Dank innovativer Technologien passt Reon Pocket 5 seinen Betrieb an die Aktivität des Benutzers und die Umgebungsbedingungen an. Benutzer können die Temperatur einfach über eine spezielle mobile App anpassen, die über Bluetooth verbunden ist. Darüber hinaus sind speziell entwickelte T-Shirts und Shorts erhältlich, an denen ein Mini-Conditioner angebracht werden kann. Das Gerät kann oh ... >>

Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Weltraum-Inkubator 15.09.2023

Das niederländische Unternehmen SpaceBorn United stellte einen Miniatur-Inkubator vor, der für die In-vitro-Fertilisation (IVF) und Embryonenentwicklung im Weltraum konzipiert ist. Dieser Inkubator ist einsatzbereit im Rahmen einer Weltraummission, die darauf abzielt, die Möglichkeit der menschlichen Fortpflanzung in der Schwerelosigkeit zu untersuchen.

Egbert Edelbruck, CEO von SpaceBorn United, erklärte: „Wir planen, die Empfängnis und frühe Embryonalentwicklung im Weltraum durchzuführen. Wenn wir menschliche Siedlungen, zum Beispiel auf dem Mars, schaffen und diese wirklich autark machen wollen, ist es wichtig.“ Lösen Sie das Problem der Fortpflanzung. Wir wissen nicht, ob die Schwerkraft auf dem Mars, die deutlich geringer ist als die der Erde, für eine gesunde Embryoentwicklung ausreicht. Deshalb konzentrieren wir uns zunächst auf die Untersuchung der Auswirkungen der Teilschwerkraft. Aber wir wissen auch nicht erkennen, dass wir die Möglichkeit haben, IVF-Verfahren auf der Erde zu verbessern, indem wir sie im Weltraum bei unterschiedlichen Schwerkraftniveaus durchführen. Dies wird wichtige Daten liefern, die den Erfolg dieses Verfahrens verbessern können.“

SpaceBorn United befindet sich derzeit im Dialog mit der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) über die Möglichkeit, Simulationstests auf der Erde mit spezieller Ausrüstung zur Simulation von Mikrogravitation und Teilgravitation durchzuführen.

„Der nächste logische Schritt auf dem Gebiet der IVF ist die Biotechnologie im Weltraum. Wir sind an der Entwicklung künstlicher mütterlicher Organe interessiert, da sie dazu beitragen können, Probleme der Fortpflanzung unter Weltraumbedingungen zu lösen“, fügte Edelbroek hinzu.

Das langfristige Ziel der Forscher ist es, erfolgreiche Geburten im Weltraum zu erreichen. Sie erkennen jedoch an, dass die Aufgabe ehrgeizig ist und der Schwerpunkt in den kommenden Jahren auf der Vorbereitung dieses wichtigen Schritts und der Schulung des Personals für die Umsetzung liegen wird.

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