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Projekte der Wissenschaft

51 Beiträge ▪ Schlüsselwörter: Wissenschaft, Forschung, Projekte ▪ Abonnieren: Feed E-Mail

Projekte der Wissenschaft

21.05.2021 um 22:17
Zitat von uatuuatu schrieb:Eine kritische Stelle ist m.E. die Abdichtung zwischen dem Betonkolben und dem Schacht. Da könnte es möglicherweise grössere Probleme geben. Das ist aber nur eine Vermutung.
Je mehr ich drüber nachdenke, um so mehr merke ich, wie komplex die "einfache Physik" bereits sein kann. Vermutlich haben sich ja einige Leute bereits um einiges mehr dabei gedacht als ich bis jetzt, aber ich frage mich, wo überhaupt die wesentlichen Vorteile zum klassischen Pumpspeicher sind, der nur mit Wasser auskommt. Ok, die Dichte von Beton ist 2,5 bis 3 fach größer als die von Wasser. Aber ist es das wert? Welche Arten von Ausfällen will man überhaupt überbrücken? Das stelle ich nur mal so in den Raum. Muß darüber noch mehr lesen.


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21.05.2021 um 22:31
@Tripane:
Zitat von TripaneTripane schrieb:... wo überhaupt die wesentlichen Vorteile zum klassischen Pumpspeicher sind ...
Im direkten Vergleich dürften Pumpspeicherkraftwerke bei den meisten Parametern besser abschneiden. Aber: Der Bau von Pumpspeicherkraftwerken ist stark von den geologischen Gegebenheiten abhängig. Da ist in Deutschland über die vorhandenen Anlagen hinaus nicht mehr viel zu machen. Das Schacht-und-Kolben-Konzept kann man zwar auch nicht überall bauen, aber es stellt doch wesentlich geringere Anforderungen an die geologischen Gegebenheiten als ein Pumpspeicherkraftwerk.


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22.05.2021 um 00:17
Zitat von uatuuatu schrieb:Das Schacht-und-Kolben-Konzept kann man zwar auch nicht überall bauen, aber es stellt doch wesentlich geringere Anforderungen an die geologischen Gegebenheiten als ein Pumpspeicherkraftwerk.
Ich will das Konzept nicht aus lauter Jux mies machen, zumal es ja von realistischen Alternativen nicht grade wimmelt.
Aber da braucht man doch eine Unzahl solcher Dinge bis man da nennenswert Effekt erzielt. Wenn sie allerdings dann entsprechend wartungsarm und langlebig sind, wäre das wiederum ein Pluspunkt.
Die Frage der Dichtigkeit dürfte weniger relevant sein, wenn relativ schnell viel Energie entnommen oder zugeführt wird. In einem "Wartezustand" -sofern ein solcher überhaupt vorgesehen ist- müßte man den Zylinder wohl noch statisch entlasten.


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07.09.2021 um 12:43
Ich habe gerade auf Quora einen Beitrag gelesen.

Ausgangsfrage: What big scientific breakthrough is near and what will its potential effect be on humanity?

https://www.quora.com/What-big-scientific-breakthrough-is-near-and-what-will-its-potential-effect-be-on-humanity

Ein User Yosef Leary antwortete darauf mit der Entdeckung des X17-Teilchens und damit der Entdeckung einer 5ten elementaren Grundkraft im Universum. Sie wird genannt "protophobic force".

In seinem Kommentar zu der Frage schreibt er im Prinzip, dass der Nachweis des Teilchens korrekt ist, was auf der Wikipedia-Seite zu X17 aber anders dargestellt wird -> Wikipedia: X17-Teilchen
Außerdem wird aber überhaupt nichts genauer erklärt über diese 5te Grundkraft 'protophobic force', was das bedeutet usw.

Hat jemand noch mehr Informationen darüber (ich hab noch eine Quelle aber die ist auch englisch, da tu ich mich schwer)?


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07.09.2021 um 15:45
@RayWonders: Seit Jahrzehnten tauchen immer wieder Geschichten über die angebliche Entdeckung einer fünften Naturkraft auf, und verschwinden einige Zeit später wieder in der Versenkung. Deshalb ist da ganz allgemein erhebliche Skepsis angebracht. Die Anforderungen an eine fundamentale neue Entdeckung sind zu Recht sehr hoch (das zeigt sich z.B. deutlich an der Geschichte des EmDrives, wo sich über Jahre hinweg Studien mit positivem und negativem Ergebnis abwechselten), und die bisherige Evidenz für das X17-Teilchen reicht für eine allgemeine Anerkennung bei weitem nicht aus. Mehr allgemeinverständliche (deutschsprachige) Infos -- wobei ich, wie gesagt, erhebliche Skepsis empfehle -- finden sich z.B. in diesem Video: Revolution der Physik: Fünfte Urkraft aufgespürt!?

Sabine Hossenfelder hat vor ein paar Monaten ein (englischsprachiges) Video zum Thema "Fünfte Naturkraft" allgemein veröffentlicht, das auch meine eigene Sichtweise recht gut widerspiegelt. Das Transkript dazu findet sich in ihrem Blog (Google Translate). Darin äussert sie sich u.a. zum hypothetischen Nutzen einer solchen Entdeckung:
Wenn wir Beweise für eine solche neue Kraft finden würden, könnten wir dann etwas damit anfangen? Mit ziemlicher Sicherheit nicht, zumindest nicht in absehbarer Zeit. Der Grund ist, wenn solche Kräfte existieren, müssen ihre Auswirkungen sehr, sehr gering sein, sonst hätten wir sie früher bemerkt. Sie können sie also definitiv nicht für yogisches Fliegen benutzen, oder um Ihre Feinde an die Wand zu pinnen. Aber wer weiß, wenn wir eine neue Kraft entdecken, finden wir vielleicht eines Tages auch etwas, das man damit anfangen kann. Es lohnt sich auf jeden Fall, danach zu suchen.

(Sabine Hossenfelder am 17.07.2021 -- Übersetzung: Google Translate, von mir überarbeitet)



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07.09.2021 um 22:14
@uatu
@RayWonders

Ist damit der Äther bzw. Quintessenz gemeint?
Zitat von uatuuatu schrieb:Wenn wir Beweise für eine solche neue Kraft finden würden, könnten wir dann etwas damit anfangen? Mit ziemlicher Sicherheit nicht, zumindest nicht in absehbarer Zeit. Der Grund ist, wenn solche Kräfte existieren, müssen ihre Auswirkungen sehr, sehr gering sein, sonst hätten wir sie früher bemerkt. Sie können sie also definitiv nicht für yogisches Fliegen benutzen, oder um Ihre Feinde an die Wand zu pinnen. Aber wer weiß, wenn wir eine neue Kraft entdecken, finden wir vielleicht eines Tages auch etwas, das man damit anfangen kann. Es lohnt sich auf jeden Fall, danach zu suchen.
Vielleicht sieht man ja auch den Wald vor lauter Bäumen nicht oder unser Gehirn ist soweit limitiert, dass wir es gar nicht erkennen können (ohne jetzt in philosophische abzudriften)?


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07.09.2021 um 22:47
@paradoxyz1976:
Zitat von paradoxyz1976paradoxyz1976 schrieb:Ist damit der Äther bzw. Quintessenz gemeint?
Nein. Es geht um eine hypothetische fünfte Naturkraft -- im konkreten, messbaren physikalischen Sinne -- neben Gravitationskraft, elektromagnetischer Kraft, starker Kernkraft und schwacher Kernkraft. Näheres steht in dem verlinkten Artikel.


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08.09.2021 um 10:46
Was laut einer Doku auf einem der Nachrichtensender als neu bezeichnet wurde als Forschungsgebiet, ist das Holographische Universum.

Wikipedia: Holografisches Prinzip

Für mich allerdings völlig unverständlich, zum einen das was und wie erklärt wird im Wikipedia-Artikel, zum anderen wie das was wir täglich erleben ein Hologram sein kann.. Auch bei der Doku im TV darüber bin ich ausgestiegen gedanklich..

EDIT: hatte mal hier im Forum danach gesucht, da gibts es so gut wie keine Posts dazu..


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08.09.2021 um 16:03
@RayWonders:
Zitat von RayWondersRayWonders schrieb:Für mich allerdings völlig unverständlich, zum einen das was und wie erklärt wird im Wikipedia-Artikel ...
Es gibt viele gute Wikipedia-Artikel zu naturwissenschaftlichen Themen, aber dieser gehört nicht dazu. Wesentlich besser ist z.B. der Spektrum-Artikel "Das holografische Universum". Leicht verständlich ist auch dieser Artikel nicht, aber das liegt einfach an der Komplexität der zugrundeliegenden Theorie.
Zitat von RayWondersRayWonders schrieb:Auch bei der Doku im TV darüber bin ich ausgestiegen gedanklich..
Recht brauchbar zu dem Thema sind m.E. dieses Video von Prof. Gaßner und dieses Video von Clixoom.
Zitat von RayWondersRayWonders schrieb:... wie das was wir täglich erleben ein Hologram sein kann..
Falls die Hypothese des holografischen Universums zuträfe, wäre die Dreidimensionalität der Realität nur eine Illusion, ähnlich wie bei einem 3D-Kinofilm. Die Illusion wäre in diesem Fall aber so gut, dass sie nahezu nicht von einer wirklich dreidimensionalen Realität unterscheidbar wäre. Näher wird das in dem folgenden Artikel von Florian Aigner erläutert: Ist unser Universum ein Hologramm?

Allgemein sollte man sich bei der Beschäftigung mit dem Thema immer darüber im Klaren sein, dass es sich beim aktuellen Stand um nur um eine Hypothese handelt. Es gibt zwar eine Reihe von Argumenten, die dafür sprechen, aber es ist durchaus möglich, dass sich in den nächsten Jahrzehnten völlig andere Theorien durchsetzen.


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14.09.2021 um 15:50
Fang ich mal an mit einem aktuellen Thema.
Supersolids sind Materialien, deren Atome in einer regelmäßigen, sich wiederholenden Kristallstruktur angeordnet sind, aber auch ewig fließen können, ohne jemals kinetische Energie zu verlieren. Trotz ihrer verrückten Eigenschaften, die viele der bekannten Gesetze der Physik zu verletzen scheinen, haben Physiker sie schon lange theoretisch vorhergesagt – sie tauchten erstmals 1957 als Vorschlag in der Arbeit des Physikers Eugene Gross auf.
Quelle: Die Atome des Supersolids können sich bewegen, ohne jemals Energie zu verlieren

2D Supersolid als 4ter Aggregatszustand.
Im August und September 2021 ist es Forschern der Uni Innsbruck und Hannover erstmals gelungen einen 2D Supersoliden Aggregatszustand herzustellen.

Hä? Was issen das?

Einfach gesagt sind alle Teilchen in einem quantenmechanischer Zustand, bei dem alle Teilchen einen festen Zustand einnehmen, aber Delokalisiert bleiben.
D.H. alle Teilchen sind in einem superfesten Zustand sowohl in einer starren festen Struktur eingeschlossen, aber auch gleichzeitig delokalisiert, wodurch sie sich wie eine Welle verhalten und frei fließen können ohne Reibung im gesamten Festkörper.
„Im superfesten Zustand ist jedoch jedes Partikel über alle Tröpfchen delokalisiert und existiert gleichzeitig in jedem Tröpfchen. Im Grunde haben Sie also ein System mit einer Reihe von hochdichten Regionen (den Tröpfchen), die alle die gleichen delokalisierten Atome teilen. "
Quelle: 2D 'Supersolid', das ohne Reibung fließt, wurde zum ersten Mal hergestellt

1. einleitende Projektbeschreibung (Umfang, Ziele, Nutzen/Aufwand etc.)
Umfang
Eine Team von Forschern der Uni Innsbruck und der Uni Hannover haben eine neue Art von zweidimensionalem Material synthetisiert, einen Supersolid, eine bizarre Phase der Materie, die sich gleichzeitig wie ein Festkörper und eine reibungsfreie Flüssigkeit verhält.
Quelle: Neuer 2D Supersolid

Ziele
Weil die Quantenmechanik uns die Geheimnisse der Natur enthüllt – die Geheimnisse des Universums. Sie erweitert unser Wissen darüber, wie atomare Kräfte funktionieren, im Wesentlichen, wie Materie aufgebaut ist.

Das Studium von Superfluiden und Supersoliden könnte uns eines Tages helfen zu verstehen, wie Neutronensterne entstehen oder wie die Gravitation funktioniert. Es könnte die Brücke zwischen der Quantenmechanik und der Natur des Universums sein – unser Schlüssel zur Entwicklung eines quantenmechanischen Standardmodells!
Quelle: Neuer 2D Supersolid

Nutzen
Es ist noch zu früh, um zu wissen, ob diese Forschung dabei helfen könnte, eine neue Technologie zu schaffen, aber sie könnte unser Verständnis der Physik, die unser Universum regiert, erheblich verändern. Die Wissenschaftler, die an der Forschung beteiligt sind, erwarten, dass sie Theorien über Quantenphänomene, die noch nicht beobachtet wurden, validieren wird.
Quelle: Neuer 2D Supersolid

2. aktueller Stand
Aufgrund thermischer Fluktuationen können zweidimensionale (2D) Systeme keinen konventionellen Phasenübergang mit dem Brechen einer kontinuierlichen Symmetrie durchlaufen . Dennoch können sie über den Berezinskii-Kosterlitz-Thouless(BKT)-Mechanismus einen Phasenübergang in einen Zustand mit quasi-ferner Ordnung aufweisen . Ein Paradebeispiel ist das 2D-Bose-Fluid, beispielsweise ein flüssiger Heliumfilm , der bei einer Temperatur ungleich Null nicht kondensieren kann, obwohl er oberhalb einer kritischen Phasenraumdichte suprafluid wird. Die quasi-weitreichende Kohärenz und die mikroskopische Natur des BKT-Übergangs wurden kürzlich mit ultrakalten Atomgasen untersucht.
Quelle: Suprafluides Verhalten eines zweidimensionalen Bose-Gases

3. Methodik um die Zielstellung zu erfüllen
Eine direkte Beobachtung der Suprafluidität im Sinne einer reibungsfreien Strömung fehlt jedoch für diese Systeme noch. Hier untersuchen wir die Suprafluidität eines 2D-gefangenen Bose-Gases mithilfe eines sich bewegenden Hindernisses, das von einem mikrometergroßen Laserstrahl gebildet wird. Wir finden eine dramatische Variation der Reaktion der Flüssigkeit in Abhängigkeit von ihrem Entartungsgrad am Ort des Hindernisses.
Quelle: Suprafluides Verhalten eines zweidimensionalen Bose-Gases

4. Probleme bei der Umsetzung
Im Moment sind sich die Forscher noch nicht sicher, ob sie mit ähnlichen Techniken und Temperaturen eine größere dreidimensionale supersolide Struktur erzeugen können. Das liegt auch daran, dass die Tröpfchen sehr empfindlich sind. Es wird eine Herausforderung sein, dreidimensionale Magnetfelder zu erzeugen, die eine supersolide Struktur lange genug an Ort und Stelle halten können, um zumindest die Wirbel zu beobachten.
Quelle: Neuer 2D Supersolid

5. Ausblick (Zeitrahmen, Erfolgschancen)
„In einem zweidimensionalen suprasoliden System kann man zum Beispiel untersuchen, wie sich in der Öffnung zwischen mehrerer beieinanderliegenden Tröpfchen Wirbel bilden. „Diese in der Theorie beschriebenen Wirbel sind bisher noch nicht nachgewiesen worden, stellen aber eine wichtige Folge von Suprafluidität dar“, blickt Francesca Ferlaino bereits in die Zukunft.
Quelle: Suprasolid in eine neue Dimension


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14.09.2021 um 17:03
Heute jährt sich wieder der Geburtstag von Alexander von Humboldt, der am 14. September 1769 in Berlin das Licht der Welt erblickte.

Es gibt einige Projekte, die seinen Namen tragen, und eins davon fand ich persönlich besonders spannend, deshalb kommt es hier rein.

Humboldt reloaded – Forschendes Lernen

Wissenschaftlich arbeiten von Anfang an!


Es geht ganz einfach nur um forschungsnahes Lernen bereits ab dem Grundstudium.

Wäre genau meine Welt gewesen, glaube ich, weil ich mein Wissen viel lieber aus der direkten Interaktion und der Beobachtung der Welt geschöpft hatte, als aus Büchern.

Was soll ich viel erzählen; .. hier noch etwas Info dazu:


https://humboldt-reloaded.uni-hohenheim.de/

Youtube: Humboldt reloaded: Forschen(d) lernen an der Uni Hohenheim
Humboldt reloaded: Forschen(d) lernen an der Uni Hohenheim



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