Digital Think Tank (DTT)

Science Tank

Herzlich Willkommen in unser Rubrik „Science Tank“. In diesem Bereich der Webpräsenz beschäftigen wir uns interdisziplinär mit relevanten Entdeckung aus der Welt der Wissenschaften (Physik, Mathematik, Informatik, Medizin u.v.m). Dabei publizieren wir wichtige Errungenschaften aus der Welt mit einem besonderen Focus auf die wissenschaftliche Umgebung in Göttingen. Viel Spaß und bleiben Sie neugierig.     

Das 40 Jahre alte Rätsel der Kernspaltung gelöst

Wenn ein übermäßig aufgeblasener Ballon platzt, fliegen seine Teile in entgegengesetzte Richtungen davon und vollführen verschiedene Kunststücke in der Luft. Der Prozess der Kernspaltung, bei dem ein Kern in zwei Teile gespalten wird, begleitet von der Emission mehrerer Neutronen, läuft ähnlich ab. Die dabei abgegebene Energie manifestiert sich nicht nur in Form von kinetischer Energie der entstandenen Fragmente, sondern auch in Form von Rotation und anderen Kernanregungen. Eines der Begleitphänomene ist die Emission von Gammastrahlenquanten, die nicht nur den Überschuss der erzeugten Energie, sondern auch den Drehimpuls aufheben (d.h. die Rotation hemmen).

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Kosmische Strahlung wird den Schmuggel von Gefahrstoffen aufdecken

Ein italienisch-amerikanisches Team unter der Leitung von Francesco Giggi von der Universität Catania hat einen Myonen-Tomographen in Originalgröße entwickelt, der Schiffscontainer nach spaltbarem Material scannen kann. Die Forscher verwendeten zwei Schichten von Myonendetektoren und einen speziellen Algorithmus, um ein 3D-Bild eines kleinen, im Behälter versteckten Bleibehälters zu erstellen.

Viele Güter werden in Containern um die Welt transportiert. Da sie groß sind und viele von ihnen durch die Häfen laufen, ist es sehr einfach, einen kleinen Gegenstand darin zu verstecken. Sicherheitsexperten sind zunehmend besorgt über die Gefahr, dass spaltbares Material auf diese Weise geschmuggelt wird. Daher besteht ein Bedarf an Technologie, mit der Container schnell und zuverlässig gescannt werden können, ohne den Warenfluss zu unterbrechen.

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Ein bisschen Nano-Origami und schon gibt es einen rekordverdächtigen Chip

Ein Team von Physikern der britischen University of Sussex hat im ACS Nano Journal die Konstruktion eines neuartigen Mikrochips auf Basis von Graphen und anderen einschichtigen Materialien (2D) mit rekordverdächtig kleiner Größe beschrieben. Es wurde, wie die Autoren die Errungenschaft erklären, durch das "Knittern" von Graphenschichten in einem Prozess hergestellt, den sie als Nano-Origami bezeichnen.

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JET-Physiker sind bereit, den Brennstoff für den ITER-Tokamak zu testen

Der britische Tokamak Joint European Torus (JET) wird bald damit beginnen, einen Brennstoffmix zu testen, der in Zukunft ITER, den größten experimentellen Fusionsreaktor der Welt, antreiben könnte. Kernfusion ist ein Prozess, der in der Sonne abläuft. Ihre Beherrschung kann der Menschheit eine nahezu unerschöpfliche Quelle sauberer Energie liefern.

JET ist 10-mal kleiner als ITER. Im Dezember wurde dort mit Experimenten mit Tritium begonnen. Damit führt die Menschheit zum ersten Mal seit 1997 Fusionsreaktionen mit signifikanten Mengen dieses Elements durch.

Im Juni dieses Jahres werden Tests beginnen, bei denen gleiche Mengen von Tritium und Deuterium an der Reaktion beteiligt sind. Genau so wird ITER funktionieren, so dass wir mehr Energie aus der Fusion herausholen können, als wir hineinstecken. Bis jetzt ist es der Menschheit nicht gelungen, einen Netto-Energiegewinn aus der Fusion zu erzielen.

Video nur exemplarisch.  

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Sie erzeugten ein Schwarzes Loch, bestätigten Hawkings Vorhersage und beobachteten den Innenhorizont

Stephen Hawking sagte voraus, dass Schwarze Löcher Strahlung wie ein Schwarzer Körper aussenden. Diese Emission, Hawking-Emission genannt, ist über die Zeit konstant und ihre Temperatur wird durch die Schwerkraft bestimmt. Obwohl Hawkings Vorhersage bereits 50 Jahre alt ist, konnte die Temperatur der Strahlung bisher nicht durch Beobachtungen bestätigt werden. Sie wird wahrscheinlich extrem niedrig sein, auf der Nanokelvin-Skala oder weniger.

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Diagonalschach: Update zu Diagonalschachregeln

Liebe Leser. Aufgrund zahlreicher Anfragen und Bitten um eine genauere Beschreibung der Diagonalschachregeln haben wir uns entschlossen zum Artikel "Ein Wissenschaftler der Technischen Universität Krakau entwickelte eine neue Art des Schachspiels - Diagonalschach"  ein Update zu schreiben. 

Es gab bereits Schach für drei Spieler, gespielt auf einem dreiseitigen Schachbrett, und Schach für vier Spieler, gespielt auf einem Schachbrett mit 160 Steinen (statt der traditionellen 64). Es wurden Schachpartien auf 80 oder 100 Brettern gespielt. Zu seiner Zeit wurden polnische sechseckige Schachfiguren mit sechseckigen Feldern populär. Es schien, als sei auf diesem Gebiet schon alles erfunden worden. Zbigniew Kokosiński, Dozent an der Technischen Universität Krakau, hatte jedoch eine völlig neue Idee. Er hat das Diagonalschach entworfen.

Bild und Text Quellen: www.nasza.pk.edu.pl Nasza Politechnika nr 12 (208) grudzień 2020

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Samsung hat künstliche Intelligenz in einen Speicherchip eingebaut

Samsung Electronics hat die Entwicklung des ersten High Bandwidth Memory (HBM) Moduls angekündigt, das mit einem Modul für künstliche Intelligenz integriert ist - HBM-PIM. Die Processing-in-Memory (PIM)-Architektur im Inneren der Hochleistungsspeichermodule ist vor allem für die Beschleunigung der Datenverarbeitung in Datenbankzentren, High Performance Computing (HPC)-Systemen und mobilen Anwendungen gedacht.
Unser HBM-PIM ist die erste programmierbare PIM-Lösung, die für verschiedene Anwendungen der künstlichen Intelligenz entwickelt wurde. Wir planen, unsere Partnerschaften mit Anbietern von Lösungen für künstliche Intelligenz auszubauen, damit wir immer fortschrittlichere Lösungen mit PIM anbieten können, sagte Samsung-Vizepräsident Kwangil Park.

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Deutsche haben in zwei verschiedenen Labors ein Quantenlogik-Gatter zwischen zwei Qubits geschaffen

Deutsche Forscher am Max-Planck-Institut für Quantenoptik haben eine logische Gatteroperation mit zwei Qubits durchgeführt, die sich in zwei verschiedenen Labors befinden. Ihre Errungenschaft ist ein sehr wichtiger Schritt in Richtung der verteilten Quantenverarbeitung. Es könnte den Aufbau von modularen Computersystemen ermöglichen, die aus Geräten bestehen, die an verschiedenen Orten stehen, aber wie ein großer Computer funktionieren.Das Hinzufügen eines weiteren Qubits zu einem Quantencomputer ist keine einfache Aufgabe. Qubits müssen logische Operationen ausführen können und gleichzeitig von äußeren Einflüssen (Rauschen), die ihren Quantenzustand zerstören können, isoliert sein.
Eine sehr wichtige Quelle des Rauschens in Quantensystemen ist die Interferenz zwischen den Qubits selbst. Wenn wir z.B. ein System aus 4 Qubits haben und wir wollen Berechnungen mit Beteiligung von nur 2 von ihnen durchführen, besteht immer noch die Gefahr der Wechselwirkung zwischen Qubits, die nicht an den Berechnungen teilnehmen.

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Superschneller Ionentunnel

Wir leben in einer modernen Welt voller Geräte, die mit Strom betrieben werden. Die Entwicklung neuer Technologien sorgt dafür, dass uns Handys, Laptops, Tablets und viele andere mobile Geräte auf Schritt und Tritt begleiten. Am häufigsten werden für die Stromversorgung mobiler Geräte Lithium-Ionen-Batterien, sogenannte Li-Ion-Akkus, verwendet, doch aufgrund ihrer langsamen Aufladung, kurzen Lebensdauer und Umweltschädlichkeit (wegen des hohen Gehalts an Schwermetallen, z.B. Kobalt) wird immer mehr Aufmerksamkeit auf Superkondensatoren gerichtet. Dies sind Geräte, die Eigenschaften von Batterien und Kondensatoren kombinieren. Was ist damit verbunden? Längere Lebensdauer, einfacheres Recycling und vor allem schnelleres Laden, was Zeitersparnis bedeutet. Schließlich ist Zeit Geld.

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Lichtlevitation

Forschern an der University of Pennsylvania ist es gelungen, zwei kleine Plastikplatten mit gewöhnlichem Licht zum Schweben zu bringen. Mit der Energie von hellen LEDs, die in einer Vakuumkammer platziert wurden, brachten die Forscher die beiden Miniatur-Mylar-Platten zum Schweben. Dies wurde als Durchbruch angesehen, da es nie zuvor möglich gewesen war, so große Objekte allein mit Licht zu heben.


Die Art von Polyester, aus dem die leichten Schwebeplatten hergestellt wurden, ist unter dem Handelsnamen Mylar bekannt. Die Unterseite war mit einer speziellen Schicht überzogen, die bei Erwärmung durch die Lichtstrahlen der LEDs Energie an die darunter liegenden Luftmoleküle abgab, wodurch die Platte zum Schweben gebracht wurde. Die Leistung wurde in der Zeitschrift Science Advances beschrieben.

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Künstliche Intelligenz verbessert Viren für Gentherapien

Dependoviren oder Parvoviren, die mit Adenoviren (AAVs) "assoziiert" sind, sind sehr nützliche Werkzeuge in der Gentherapie. Das liegt daran, dass sie DNA in die Zelle übertragen können und für den Menschen ungefährlich sind. Daher werden sie als Träger der genetischen Information verwendet, die zur Bekämpfung von Krankheiten benötigt wird.

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