Im letzten Artikel habe ich euch ja gezeigt, wie man aus der Berechnung von Energie Rückschlüsse darauf ziehen kann, wie sich eine Legierung verhält und welche Phasen darin günstig sind. Dazu habe ich die Energie von Elektronen in einem Kristall berechnet, beispielsweise in Nickel oder der delta-Phase. Die Position der Atome war dabei allerdings vorgegeben…

Im ersten Teil dieses Artikels habe ich euch erzählt, wie man mit Hilfe der Dichtefunktionaltheorie die Energie einer Ansammlung von Atomen berechnen kann. Nicht erklärt habe ich, warum diese Zahl irgendwie nützlich ist und was man damit anfangen kann. Das tue ich deshalb heute, und zwar an einem Beispiel aus meiner eigenen Forschung. Als Anwendung…

Wer neue Werkstoffe entwickeln will (beispielsweise hochfeste Stähle oder Legierungen für Turbinen, die besonders temperaturbeständig sind), ist natürlich auf Experimente angewiesen. Bei uns am Institut beispielsweise werden Test-Legierungen im Ofen zusamengekocht um zu sehen, was passiert und welche Struktur und Festigkeit sie haben. Denkt man so als theoretische Physikerin darüber nach, fragt man sich, ob…

Meeressäuger sind groß – Wale sowieso, aber auch Robben sind im Mittel größer als ihre nächsten Verwandten (wobei man sich nicht ganz sicher ist, ob das Bären oder Marderartige sind, aber so oder so, ein Walross toppt jeden Eisbären in Sachen Größe leicht). Seekühe sind auch ziemlich groß (jedenfalls größer als zum Beispiel ihre nahen…

Dass die Entropie nie abnehmen kann, ist ja eines der wichtigsten Gesetze der Physik, bekannt unter dem Namen “zweiter Hauptsatz der Thermodynamik”. (Keine Sorge, falls ihr gerade nicht parat habt, was nochmal die Entropie ist, das klären wir gleich im Detail.) Dieser Satz ist so fundamental, dass Arthur Eddington (in einem meiner Lieblingszitate) darüber gesagt…

Nachdem viele von euch fleissig (und zum Teil auch richtig) mitgerätselt haben, will ich das Rätsel um die kinetische Energie noch einmal kurz auflösen. Erst einmal die falschen Fährten: Nein, die Tatsache, dass man im Weltall ist oder dass ich die Schwerkraft vernachlässigt habe, spielt keine Rolle. Auch in einem Universum ohne Schwerkraft sollte es…

Heute zeige ich euch mal, wie ihr Energie aus dem Nichts erzeugen könnt. Naja, nicht wirklich – aber es ist eine wirklich nette kleine Denkfalle, bei der ich mich nicht entsinnen kann, sie jemals in einem Buch oder einer Vorlesung gehört zu haben. Laut Definition in der Physik ist Energie ja die Fähigkeit, Arbeit zu…

Wenn man öfter mal was über die Allgemeine Relativitätstheorie (kurz ART) schreibt, so wie ich, dann steht man früher oder später vor einem Problem: Die berühmte Einsteingleichung der ART hat auf der rechten Seite ein seltsames Objekt stehen. So sieht diese Gleichung aus (in Einheiten, bei denen die Lichtgeschwindigkeit und die Gravitationskonstante 1 sind, mache…

Im ersten Teil des Artikels haben wir gesehen, dass man die Gleichung E=mc² folgendermaßen interpretieren kann: Wenn ein Objekt vor uns liegt, dann können wir ihm Energie entziehen. Tun wir das, dann veringert sich die Masse des Objekts, und zwar genau um den Betrag, den die Gleichung angibt. Umgekehrt erhöht sich die Masse, wenn wir…

E=mc² ist nicht bloß eine Gleichung der Physik, sondern wohl die Gleichung schlechthin. Wahrscheinlich ist es die einzige Gleichung, die so ziemlich jeder schon mal gehört hat.  In Worten ausgedrückt sagt die Gleichung “Energie ist gleich Masse mal dem Quadrat der Lichtgeschwindigkeit”. Aber was bedeutet das? Im Internet und in populärwissenschaftlichen Büchern findet man Interpretationen…