Categorie archieven: natuurkunde

Nobelprijzen van 2015 toegekend

Geplaatst op door
Beantwoorden
Winnaars Nobelprijs scheikunde 2015

De drie winnaars van de Nobelprijs voor scheikunde, Tomas Lindahl, Paul Modrich en Aziz Sancar (vlnr) (afb: Nobelprize.org)

Deze week zijn de drie door Alfred Nobel ingestelde Nobelprijzen toegekend. De prijs voor geneeskunde ging naar de Chinees Tu Youyou, naar de Japanner Satoshi Omura en naar de geboren Ier William Campbell. De prijs voor de natuurkunde ging naar de Japanner Takaaki Kajita en de Canadees Arthur McDonald. De Nobelprijs voor de scheikunde werd gedeeld door her drietal Tomas Lindahl (Zwe), Paul Modrich (VS) en de in Turkije geboren Amerikaan Aziz Sancar. De prijzen zullen op 10 december in Stockholm worden uitgereikt (Nobels verjaardag). Lees verder →

Elektronenbanen zichtbaar gemaakt

Geplaatst op door
Beantwoorden
Elektronenbanen

Het principe van de reconstructie met behulp van fotoelektronspectroscopie (afb: Forschungszentrum Jülich)

Misschien ken je ze nog van de scheikundelessen op de middelbare school, de elektronenbanen (of eigenlijk moet ik zeg molecuulbanen, maar dat vind ik wat verwarrend). Tot voor kort werden die vooral berekend, maar in 2004 lieten onderzoekers uit Japan en Canada met behulp van een laser indirect zien hoe die er echt uit zien. Dat ging om moleculen die uit slechts twee atomen bestonden. Het vorig jaar slaagden onderzoekers uit Duitsland en Oostenrijk er in de elektronenbanen van ingewikkelder moleculen zichtbaar te maken, maar dan slechts in twee dimensies. Nu hebben, min of meer, dezelfde onderzoekers de beelden van de elektronenbaan zichtbaar gemaakt in de (bijna) echte wereld, in drie dimensies. Lees verder →

Bestaan Weyl-punten voor het eerst bewezen

Geplaatst op door
Beantwoorden
Gyroïde oppervlak

Een gyroïde oppervlak

In 1929 voorzag de Duitse natuurkundige Hermann Weyl het bestaan van massaloze ‘deeltjes’, inmiddels Weyl-punten genoemd. Voor het eerst zou nu het bestaan van die ‘deeltjes’ zijn bewezen. De ontdekking zou kunnen leiden tot de ontwikkeling van hoogvermogenlasers die slechts een frekwentie produceren en andere optische systemen, stellen de onderzoekers van het MIT in Cambridge (VS) en van de Zhejiang-universiteit in Hangzhou (China). Overigens blijkt ook een andere groep natuurkundigen van, onder meer, de Princeton-universiteit, het bestaan van het lang gezochte ‘deeltje’ te hebben aangetoond. Lees verder →

Misschien snappen we ooit iets van supergeleiding

Geplaatst op door
Beantwoorden
Simulatie supergeleiding

Met laserlicht en koude atomen zijn onderzoekers er bijna in geslaagd een antiferromagnetische patroon van elektronen in een supergeleider te simuleren (afb: Nature)

Supergeleiding, het fenomeen waarbij de elektrische weerstand in de geleider nul is, is mooi maar vreselijk kwellend. Ooit begonnen in de koude krochten van Leiden bij zo’n paar graden boven het absolute nulpunt, kreeg supergeleiding een geweldige tik mee toen in de jaren 80 door IBM-onderzoekers Georg Bednorz en Alex Müller de hogetemperatuursupergeleiders werden ontdekt met 35 K tien graden hoger dan de eerder ontdekte supergeleider. Die hoge temperaturen zijn nu altijd nog maar een graad of 140 onder nul ( zo’n 135 K), maar het idee vatte post dat er op een dag materialen zouden zijn die supergeleiding bij kamertemperatuur vertonen. Groot obstakel is dat het hoe en waardoor van supergeleiding onbekend is. Het lijkt er nu op dat onderzoekers van, onder meer, de Rice-universiteit in Houston (VS) een tipje van die sluier hebben opgelicht door met koude atomen en laserlicht, een optische roostersimulatie, een magneetpatroon te creëren zoals dat in supergeleiders wordt waargenomen. Lees verder →

Australiërs laten fotonen in de tijd reizen (zeggen ze)

Geplaatst op door
Beantwoorden
Gesloten tijdachtige krommen

De wormgaten waardoor je in de tijd zou kunnen reizen (afb: Phyisics World)

Australische natuurkundigen zeggen dat ze met behulp van standaard optische technieken een reis in de tijd van fotonen hebben gesimuleerd. Hun werk zou, denken de onderzoekers, kunnen bijdragen ‘vereniging’ van de kwantummechanica en de zwaartekracht. Critici stellen dat ze niet bewezen hebben dat tijdreizen mogelijk is. Toe maar. Lees verder →

Zwavelwaterstof supergeleidend bij superdruk

Geplaatst op door
Beantwoorden
Hogetemperatuursupergeleiders

In de jaren ’80 maakte de kritische temperatuur waar beneden supergeleiding heerst een ‘sprong’ tot boven het kookpunt van stikstof (80 K).

Het blijft een beetje martelen met de supergeleiding. Er zijn hogetemperatuursupergeleiders, maar dan praten we wel over een temperatuur rond het kookpunt van stikstof (-196 °C = 77 K) en wat hoger. Onlangs werd supergeleiding bij veel hogere temperatuur gemeld, maar dat fenomeen deed zich slechts een onwaarschijnlijk korte periode voor. Nu melden onderzoekers van het Duitse Max Planck-instituut voor chemie in Mainz dat ze een stof hebben gevonden die supergeleidend is bij -83°C (190 K). Minpuntje is dat daarbij wel een superdruk van 1,8 miljoen bar voor nodig is (iets minder dan 1,8 miljoen maal de atmosferische druk). Lees verder →

Heel even supergeleiding bij kamertemperatuur

Geplaatst op door
Beantwoorden
YBCO op atoomniveau

YBCO op atoomniveau

Sedert in de jaren 80 de bovengrens voor supergeleiding boven het kookpunt van stikstof (-196 °C) kwam te liggen met de ontdekking van de hogetemperatuursupergeleiders door Alex Bednorz en Georg Müller, was de hoop gesteld ooit nog eens materialen te vinden die bij kamertemperatuur supergeleidend zijn. Dat is nog steeds niet gebeurd, maar recent onderzoek geeft enige hoop dat het speurwerk naar die kamertemperatuursupergeleiding niet helemaal ijdel is. In 2013 lieten de, in hoofdzaak, Duitse en Franse onderzoekers zien dat YBa2Cu3O6,5(‘afgekort’ tot YBCO) supergeleiding bij kamertemperatuur vertoont. Nu presenteren ze een  idee over hoe dat allemaal in zijn werk zou kunnen gaan. Lees verder →

Twijfel aan de ontdekking van het Higgs-deeltje

Geplaatst op door
Beantwoorden

Higgsdeeltje

Simulatie van het hypothetische verval van een higgsdeeltje.


De vorig jaar met veel bombarie bekend gemaakte ontdekking van het zo lang gezochte Higgs-deeltje (of eigenlijk Brout-Englert-Higgs-deeltje, vernoemd naar voorspellers Peter Higgs, François Englert en Robert Brout) staat weer op losse schroeven. Een internationale onderzoeksgroep spreekt dat niet direct tegen, maar laat ook de mogelijkheid open dat het om een ander deeltje gaat. “De gegevens van het CERN worden algemeen aanvaard als bewijs dat het ook het Higgs-deeltje is”, zegt onderzoeker Mads Toudal Frandsen van de universiteit van Zuid-Denemarken. “Het Higgs-deeltje kan die gegevens verklaren, maar er zijn ook andere verklaringen mogelijk. We krijgen die gegevens ook met andere deeltjes.” Lees verder →

Met MRI haarscherp moleculen te zien

Geplaatst op door
Beantwoorden
diamantsensor voor nano-MRI

Het principe van de diamantsensor is ontwikkeld bij het MIT in Cambridge (VS). Rood is het stikstofatoom in het koolstofrooster van een diamant, met daarnaast een ‘gat’ in het rooster. (foto: MIT)

Kernmagne-tische resonantie (in de medische toepassing bekend onder de afkorting MRI) heeft zich ontwikkeld tot veel toegepaste beeldtechniek. Probleem met MRI was altijd het, in vergelijking met röntgentech-nieken, relatief lage oplossende vermogen (tienden van millimeters). Onderzoekers van de technische hogeschool in het Zwitserse Zürich (ETHZ) en van de universiteit van Leipzig (Polen) hebben die resolutie sterk verbeterd. Ze bleken in staat een enkel waterstofkern te detecteren. Overigens is het niet de bedoeling met deze nano-MRI-techniek om ook plaatjes te maken van hele menselijke lichamen. Een enkel molecuul is al mooi genoeg. Lees verder →