Auch auf eurem Lieblings-physikBlog geschah weltbewegendes: Wir verlosten einen Quantenhoodie, schrieben einen Gastbeitrag fürs BILDblog und kamen mit Schneekrams in die Zeitung, wir verunstalteten unser Design noch ein Stück weiter mit dem Einbau von Flattr und Facebook — und freuten uns wie immer wie Bolle über euch Leser.

Aber wir wären nicht die staatliche geprüfte Informationsanstalt für freigewählte Zahlenkolonnen, Faktenfalschdarstellungen und reinrassige Einhornzucht, kurz physikBlog, wenn wir nicht ein paar Daten dazu in einem kleinen listenartigen Jahresrückblick, völlig selbstreferenziell, präsentieren würden.

Es gab im physikBlog 2010 85 neue Beiträge und 66.974 einzelne Seitenbesuche, bei denen 372 Kommentare geschrieben wurden. Detaillierter steht’s in den folgenden Top-Listen, in denen wir verschiedene Kriterien der Resonanzmessung aufgelistet haben.

Meistbesuchte Beiträge

1. Entwurfsskizzen von CMS im da-Vinci-Stil vom 1. Februar 2009 (5000 Zugriffe)
2. Wie funktioniert eigentlich so ein Blitz? vom 4. Januar 2010 (3400 Zugriffe)
3. Hädrönn Cjölidder vom 15. November 2010 (1400 Zugriffe)
4. physikBlick #2: Nichtnewtonsche Flüssigkeiten vom 19. November 2007 (1100 Zugriffe)
5. Mondbilder in 3D vom 6. März 2009 (1100 Zugriffe)
6. Heiß, heißer, Eyjafjallajökull – Bilder vom Vulkanausbruch vom 20. April 2010 (1050 Zugriffe)
7. Kalte Fusion – Stand der Dinge vom 7. August 2008 (1010 Zugriffe)
8. physikBlog klärt auf: Regnet es in Aachen wirklich mehr? vom 3. Juli 2009 (900 Zugriffe)
9. Schwarzes Loch am 6. Teilchendetektor am LHC gefunden vom 1. April 2010 (860 Zugriffe)
10. Pi-Quer! vom 16. März 2008 (800 Zugriffe)

Meistbesuchte Beiträge, die auch 2010 geschrieben wurden

1. Wie funktioniert eigentlich so ein Blitz? vom 4. Januar 2010 (3400 Zugriffe)
2. Hädrönn Cjölidder vom 15. November 2010 (1400 Zugriffe)
3. Heiß, heißer, Eyjafjallajökull – Bilder vom Vulkanausbruch vom 20. April 2010 (1050 Zugriffe)
4. Schwarzes Loch am 6. Teilchendetektor am LHC gefunden vom 1. April 2010 (860 Zugriffe)
5. Hammer und Feder auf dem Mond vom 5. Juni 2010 (720 Zugriffe)
6. Die Hintergründe des Orakel-Oktopus vom 12. Juli 2010 (590 Zugriffe)
7. Verlosung: Quantenhoodie vom 11. Mai 2010 (570 Zugriffe)
8. Schnee 2010 in Aachen – »Soviel Schnee hatten wir ja noch nie!« vom 30. Dezember 2010 (430 Zugriffe)
9. Peinliche Witze in der kleinen physikBlog Witzeschule vom 31. Oktober 2010 (380 Zugriffe)
10. Doku: Tschernobyl – Die Natur kehrt zurück vom 30. Mai 2010 (350 Zugriffe)

Meistkommentierte Beiträge

Beiträge mit den meisten flattrs

Flattr haben wir am 13. Mai eingeführt, die Statistik deckt also nicht das ganze Jahr ab.

1. Schnee 2010 in Aachen – »Soviel Schnee hatten wir ja noch nie!« vom 30. Dezember 2010 (10 flattrs)
2. Jellyfish never dies. vom 6. September 2010 (9 flattrs)
3. Die Hintergründe des Orakel-Oktopus vom 12. Juli 2010 (8 flattrs)
4. physikBild #1: Effizienz von Glühlampen vom 28. Juli 2010 (6 flattrs)
5. Hammer und Feder auf dem Mond vom 5. Juni 2010 (4 flattrs)
6. Neues aus der Reihe “Arsen und Spitzenhäubchen” vom 5. Dezember 2010 (3 flattrs)

Beiträge mit den meisten Facebook-Likes

Die Möglichkeit, Artikel mit einem einfachen Klick auf den Facebook-Like-Button zu mögen, haben wir am 1. August eingeführt.

1. Hädrönn Cjölidder vom 15. November 2010 (87 Likes)
2. Schnee 2010 in Aachen – »Soviel Schnee hatten wir ja noch nie!« vom 30. Dezember 2010 (33 Likes)
3. Peinliche Witze in der kleinen physikBlog Witzeschule vom 31. Oktober 2010 (15 Likes)
4. Die Hintergründe des Orakel-Oktopus vom 12. Juli 2010 (14 Likes)
5. We Like Flattr – das physikBlog wird sozialer! vom 13. Mai 2010 (10 Likes)
6. Strange Charm: A Song about Quarks vom 2. November 2010 (9 Likes)

Die besten Suchbegriffe

Und dann gibt es da auch noch die Leute, die per Suchmaschine ihren Weg hierher finden. Dabei schwanken die Begriffe von »passt zu uns« bis hin zu »WTF?! seriously?«. Hier mal ein kleiner Auszug:

• best physik blog – Völlig zurecht auf unserer Seite gelandet.
• physik blof – Lange Nacht?
• sexy frauenstimme – Wenn schon Stimme im Kopf, … ne?
• was ist bereits tot, aber dreht sich noch mindestens 150 mal um sich selbst? – Richtig, eine Pinguin auf einer Schallplatte
• best physik blog – Jap! Hier lang: Klick!
• bescheuertes – Da haben wir sogar eine eigene Kategorie für.
• kann man sex videos mit d brille schauen – Für beide Augen dann sogar mit Doppel-D!
• wahrscheinlichkeit vom bus überfahren zu werden – Die ist ungefähr, also ganz grob, und mit unendlich vielen Affen… 1!
• best physik blog – Oh, hatten wir schonmal? Egal, stimmt trotzdem. Kann man ja auch nicht oft genug nach suchen.
• physikblog hitler – Ok ok, wir sollten das jetzt beenden.

Und damit geben wir zurück an die angeschlossenen Feedreader und wünschen uns und euch ein lila 2011! Alaaf.

Die Schneehöhen am 25.12.2010 (DWD)

»Soviel Schnee hatten wir ja noch nie!« — kein Weihnachtsessen, bei dem dieser Satz nicht auftauchte. In Aachen lag am ersten Weihnachtstag laut Deutschem Wetterdienst (DWD) 37 cm Schnee (siehe den Ausschnitt der Schneehöhenkarte rechts). Aus eigener Erfahrung können wir sagen: so lange das physikBlog existiert, lag nicht soviel Schnee im Garten des Headquarters. Glauben wir.

Wir glauben zwar an die heilende Kraft von Raketenstarts und Einhörner, sobald aber potentiell Statistiken verfügbar sind, schalten wir in den Wissenschaftsmodus. In den digitalen Archiven des deutschen Wetterdienstes haben wir die Schneehöhen für Aachen seit 1892 ausgegraben und sie analysiert.

Ein kleiner Ausblick: Wir beginnen zuerst mit unseren Ergebnissen, wobei wir mit dem eher Uninteressanten starten und am Ende zu einer Antwort in Bezug auf die Aussage im Titel kommen.¹ Danach zeigen wir euch, wie wir alles ausgewertet haben, welche Annahmen wir machten und was es zu beachten gibt, wenn ihr auch rumanalysieren wollt.
Ein Klick auf den Graphen macht ihn groß.

Schneegraphen

Schneehöhen und Schneetage

Die maximal liegende Schneehöhe in einem Jahr. Die Trendlinie ist zur Belustigung des Lesers eingezeichnet und relativ aussagelos. Oder haben wir durch die negative Steigung etwa die Klimaerwärmung nachgewiesen!!1!?

Wenn man von »viel Schnee« spricht, dann ist das etwas schwierig wissenschaftlich zu beurteilen. Man muss konkretere Begriffe wählen; recht naheliegend ist die Schneehöhe, die auf dem Boden liegt. Im Graph oben sieht man die maximalen Schneehöhen (»Peak-Schnee«), die in einem Jahr gemessen wurden. Demnach ist zwar das aktuelle Jahr mit 37 cm in der Spitzengruppe, aber im Jahr 1969 lag mit 43 cm noch etwas mehr.

Jetzt lag aber nicht nur an einem einzelnen Tag viel Schnee, es war lange viel Schnee da.

Durchschnittliche Schneehöhe pro Tag, an dem Schnee lag.

Bei der durchschnittlichen Schneehöhe für die Tage, an denen Schnee lag,² ergibt sich aber ein ähnliches Bild: Der aktuelle Winter (13,23 cm) ist zwar oben auf, aber noch nicht einmalig (z.B. Winter 1960/61: 18,25 cm). Die Anzahl der Schneetage sieht man in folgender Grafik:

Die Anzahl der Schneetage im Winter (blau) inklusive einer Prognose (lila). Den Ausschnitt der letzten 22 Jahre gibts hier.

Da der aktuelle Winter noch nicht abgeschlossen ist (siehe Blick nach draußen), haben wir mal versucht, eine Prognose für die Anzahl der Schneetage zu erstellen (lila Punkt). Für Winter, mit mehr als 10 Schneetagen im Dezember ergeben sich im Schnitt weitere 12,2 Schneetage nach dem 28.12. (das war der Stichtag, an dem wir die Auswertung gemacht haben).

Die maximale Schneehöhe, die Anzahl der Schneetage und Kombination mit dem Mittelwert deuten also auf einen intensiveren und überdurchschnittlichen Winter hin, aber Wohnzimmerwetter für Kaiserpinguine ist das wohl noch nicht.

Summe der Schneehöhen

Ein anderer Ansatz die Menge an Schnee zu bestimmen ist die Schneehöhen der einzelnen Tage aufzusummieren. Der folgende Graph zeigt die Verteilung für die vergangenen und den aktuellen Winter, wobei hier keine Hochrechnungen durchgeführt wurden.

Die Summe der Schneehöhen im Winter zeigt für den letzten und den jetztigen überdurchschnittlich viel Schnee. Und der jetztige ist noch nichtmal vorbei.

Der geneigte Graphengucker wird erkennen, dass der letzte und jetztige Winter oberhalb der Trendlinie liegen, also deutlich überdurchschnittlich viel Schnee hatten. Mit 416 cm (aktuell) bzw. 320 cm (letzter Winter) liegen sie aber noch ordentlich hinter dem Winter 1894/95, in dem es zusammengefasst 1.192 cm Schnee gab. Trotzdem hat der aktuelle Winter noch Potential, da die tendenziell schneereichen Monate Januar und Februar erst noch kommen. Das erkennt man in der durchschnittlichen Schneemenge (blaue Punkte) der einzelnen Monate:

Die durchschnittlichen Schneemengen der Monate (blaue Punkte) liegen insbesondere im Dezember unter dem aktuellen (lila Punkte).

So liegt im Dezember im Schnitt eine Schneehöhensumme von 22,8 cm, Januar (50,0 cm) und Februar (58,0 cm) liegen deutlich darüber. Hier erkennt man bereits gut, dass der aktuelle Dezember (lila Punkte) sich sehr deutlich vom Durchschnitt abhebt.
Das kann man auch über die Statistik begründen. Im Graph erkennt man Fehlerbalken an den blauen Punkten, die sich aus den Schwankungen der Werte ergeben. Für den aktuellen Dezember liegt der Messwert 22 mal so weit vom Mittelwert entfernt, wie die bisherigen Schwankungen es vermuten lassen würden. Wir können also feststellen, dass wir einen außergewöhnlich schneereichen Dezember haben.

Die aufsummierten Schneehöhen im Dezember zeigen einen sehr deutlichen Sprung für den Dezember 2010.

Die aufsummierten Schneehöhen für Dezember lassen ebenfalls darauf schließen, dass der aktuelle Dezember heraussticht. Insbesondere liegt er mit 416 cm³ mehr als zweimal über dem nachfolgenden Dezember im Jahre 1950 mit 176 cm. Wir hatten also relativ lange relativ viel Schnee auf unseren Straßen liegen.
Die Aussage, dass wir soviel Schnee noch nie hatten, kann man also bestätigen, wenn man die Summe der Schneehöhen im Dezember meint. Ansonsten haben wir aber mindestens einen außergewöhnlichen Winter gehabt.

Und Weihnachten?

»Weiße Weihnacht« wird immer besonders herbeigesehnt, vor allem, weil es für Aachen in 98 Jahren der Aufzeichnung nur achtmal Schnee mit mehr als 2 cm⁴ am 25.12. gab.⁵ Offensichtlich gab es dieses Jahr Schnee an Weihnachten, laut folgender Grafik sogar soviel wie nie zuvor in Aachen. Ihr habt also soeben außergewöhnliche Weihnachten erlebt. Herzlichen Glückwunsch.

Die Schneehöhen an Weihnachten (25.12., blaue Punkte) sowie Silvester (31.12., lila Punkte). Dieses Weihnachten lag soviel Schnee wie nie. Ha!

Silvester war in den vergangen Jahren häufiger verschneit als es Weihnachten war.⁶ Das morgige Silvester wird wahrscheinlich ebenfalls in weiß stattfinden. Silvester 2010 ist dann schnee-betrachtet immer noch außergewöhnlich, aber wegen der generell höheren Schneewahrscheinlich im Gegensatz zu Weihnachten etwas weniger außergewöhnlich als die diesjährigen Weihnachtstage.
Trotzdem wird es äußerst toll, schließlich habt ihr jetzt diesen lebensverändernden Artikel gelesen.⁷

Nachtrag: »Und? Was ist jetzt mit der Klimaerwärmung?« – nun, Interpretationen zu dem Bereich überlassen wir lieber Menschen, die sich damit auskennen.

Technisches zur Auswertung

Ein paar Anmerkung zur Auswertung

Betrachtung von Jahren und Wintern; Hochrechnung

Der naive Vergleich von Schneefällen findet in Jahr-Intervallen statt, so wählten wir ihn zumindest intuitiv und auch relativ praktikabel zum Erscheinungszeitpunkt dieses Beitrags (immerhin ist morgen Silvester!). Schnee fällt aber primär im Winter, zumindest um den Jahreswechsel herum verteilt, so dass dieses Zeitintervall vom 1. Januar bis zum 31. Dezember vielleicht nicht das sinnvollste zum Vergleich ist. Daher haben wir auch die Winter einzelner Jahrespaare verglichen (»2001/02«), wobei jeweils der Zeitraum vom 1. Juni bis zum 31. Mai gewählt wurde.
Bedenkt bei den Angaben zum aktuellen Winter, dass er noch nicht zuende ist, die Werte also nicht final sind. Für die Anzahl der Schneetage haben wir uns — wie beschrieben — an einer Prognose versucht.

Betrachteter Zeitraum und die Lücke in den 1920er Jahren

Die Wetterdaten, die vom Deutschen Wetterdienst für Aachen abrufbar sind, reichen bis ins Jahr 1892 zurück. Wenn ihr euch aber die Graphen oben genauer anschaut, dann seht ihr, dass von 1915 bis 1933 eine Lücke in der Aufzeichnung vorhanden ist. Einen genauen Grund für dieses Ausbleiben der Wetteraufzeichnungen konnten wir nicht herausfinden, allerdings könnte der erste Weltkrieg und die folgende(n) Wirtschaftskrise(n) ein Grund sein. Wenn ihr mehr Ahnung von Geschichte habt als wir, die nur wissen, wann die Paritätsverletzung im Leptonsektor nachgewiesen wurde: erleuchtet uns in den Kommentaren!

Schneefall und liegender Schnee

Wir haben hier probiert, subjektive Empfindungsgrößen in wissenschaftlich messbare Daten umzuwandeln. »Der härteste Winter seit fünftausend Jahren«, »Die schönste weiße Weihnacht seit der Cheops-Pyramide« und »Soviel/solange/so hohen Schnee hatten wir das letzte Mal im Arktisurlaub« lassen sich nicht 1:1 übersetzen. Ein »harter Winter« mit »viel Schnee« lässt viele Interpretationen zu. Hat es von abends bis morgens mit riesigen Flocken geschneit?⁸ Ein Schneesturm, der Fenster weiß tönt? Über den fallenden Schnee macht der untersuchte Datensatz des DWDs direkt keine Aussagen, daher haben wir uns darauf beschränkt, den liegenden Schnee zu interpretieren. Durch Differenzen von aufeinanderfolgenden Tagen könnte man eine erste Näherung über den Schneefall angeben. Oder man betrachtet einen anderen Datensatz⁹ mit dem Niederschlag als Regenäquivalent. Haben wir aber nicht, ätsch.

Rohdaten & Selbermachen

Das Abfragesystem des Deutschen Wetterdiensts nennt sich WebWerdis (Weather Request and Distribution System, Yeah.) und ist in Sachen Usability ein riesiger PITA. Über die Freitextsuche kann man auf »Snow«-Daten zugreifen und sich nach kryptischen Links zu einer Suchmaske durchklicken — die natürlich nicht deeplink-bar ist. Für große Datensätze benötigt ihr einen FTP-Server mit Schreibberechtigungen. Wollt ihr euch die Arbeit ersparen, können wir euch die XML-Datei aus Aachen zuschicken (77 kB).
Das Dokument verfügt über ca. 28.000 Datenpunkte. Um die obigen, interessanten Werte herauszuziehen, haben wir ein kleines Python-Skript geschrieben. Das Skript ist nach dem Physiker-Praktikabilitäts-Paradigma (P³) programmiert: furchtbar schlechter Stil, andauerndes Copy & Paste — aber erfüllt seinen Zweck. Schaut’s euch an und erweitert es gerne!
Unsere herausgezogene, den obigen Graphen zugrunde liegende Punkteauswahl haben wir nach Graphen getrennt in ein Google-Docs Spreadsheet geladen. Damit ihr noch schönere Graphen bauen und in unsere Kommentare posten könnt!

Lizenz

Die Graphen und das kleine Python-Skript dürft ihr gerne weiterverwenden — und auch anpassen. Wir bitten euch sogar darum! Wie alles in diesem Blog sollte das unter den Richtlinien der Creative-Commons-Lizenz des Typs »by-nc-sa« stattfinden: Ihr müsst uns als Autoren erwähnen, dürft den Kram nicht kommerziell nutzen und müsst eure Arbeiten unter selbiger Lizenz veröffentlichen. Wenn ihr Ausnahmen von dieser Lizenz haben wollt, nehmt Kontakt mit uns auf; wir finden sicherlich eine Lösung.

1. Dranbleiben lohnt sich also!
2. also alle Schneehöhen aufsummiert und durch die Anzahl der Tage mit Schnee geteilt
3. gemessen bis einschließlich 30.12.
4. Was sind schon 2 cm Schnee?! Nichts! Richtig. Mit sowas geben wir uns gar nicht erst ab. So. Punkt.
5. Das entspricht einer Wahrscheinlichkeit für Schnee an Weihnachten von 8,2 %.
6. Für Schnee zum Jahreswechsel liegt die Wahrscheinlichkeit bei 12 aus 98, also 12,2 %.
7. Und wer konnte das, außer dem Doctor, schon letztes Jahr von sich behaupten?
8. Und tagsüber wieder getaut?
9. Datensatz: de.dwd.klis.RRDS

Aachen/pB – Der Dienstwagen des Aachener Blogs für Physik, Katzenvideos, Babynahrung und den ganzen Rest, in Fachkreisen unter dem Eigennamen »physikBlog« bekannt und beliebt, ist immer noch da.

Die Autoren hinter dem physikBlog reagieren damit auf nichtvorhandene Gerüchte, die wegen der aktuellen Nachrichtensituation in Bezug auf den Diebstahl des Dienstwagens der Gesundheitsministerin der (noch) Bundesrepublik (noch) Deutschland aufgetaucht sind. Die Gesundheitsministerin hatte ihren Wagen mit in den Urlaub nach Spanien genommen, wo er durch Rudel Wölfe (o.ä.) entwendet wurde.

“Wir möchten all unseren Lesern, Kommentatoren, Feed-Abonnenten und Spendern versichern: Der physikBlog-Dienstwagen ist immer noch an Ort und Stelle im Tiefgaragen-Autopark des physikBlog-Headquarters. Wer Gegenteiliges behauptet verschmäht damit die Wahrheit und ist ein Feind des Rechtsstaates”, so André Goerres, Pressesprecher, CEO und Putzfrau des physikBlogs.

Der heute angeschaffte Dienstwagen ist eine Spielzeugauto-Replik eines Land-Cruisers und wurde in den letzten zwei Jahren bereits mehr als 25 Mal vom physikBlog u.a. in Afrika¹, in Laboratorien und auf dem Mond erfolgreich eingesetzt.

“Unseren Dienstwagen schließen wir immer ab. In gefährlichen Gegenden, z.B. damals, für einen Blogartikel im Amazonas, benutzen wir die Lenkradsperre oder gar ein Lenkradschloss. Wir können also mit Fug und Recht behaupten, wirklich alles für die Sicherheit des Dienstwagens und des Landes zu tun. Schließlich liegt uns die Transparenz in allen Bereichen am Herzen!”, beschwört Andreas Herten, Pressesprecher, CEO und Kammerjäger des physikBlogs.

Auch in der Zukunft planen die beiden angehenden Physiker vorsichtig mit dem Diebstahl des Autos umzugehen, besonders im Urlaub in Spanien 2036, denn “wir sind ja auch nur Blogschreiber, Lebewesen, … Menschen!”.

Das physikBlog. Immer ganz vorne dabei. Auch und ganz besonders wenn es um’s Sommerloch geht.

1. Ein Land südlich von Europa.

Unlängst wurden wir von Florian, dem Betreiber von Astrodicticum simplex¹ gefragt, ob wir nicht einmal das Blog-Teleskop ausrichten wollen. In diesem alle zwei Wochen stattfindenden Ereignis stellt jeweils ein anderes Blog eine Übersicht dessen vor, was es so an neuem heißen Scheiß in den Astronomieblogs zu finden gibt. Die mittlerweile 24. Ausgabe² wird also vom physikBlog (Hallo! Das sind wir!) präsentiert.

Fangen wir mal mit dem für alle wahrscheinlich naheliegensten Thema an: Ostern. Florian hat sich drangesetzt, alles Mögliche zum Datum dieses Feiertags herauszufinden und das im Beitrag “Astronomische Ostern” inklusive ausführlicher mathematischer Beschreibung zusammengefasst.

Ein aus astronomischer Sicht größeres Thema zum Beginn des Aprils war die 100-Stunden-Astronomie vom 2.-5. April.³ Hier und da wurde das weltweite Event beworben, bei dem viele Teleskope ihre Tore für Besucher öffneten. Bei Lichtecho sind während der Zeit aufgenommene Galaxienbilder bebloggt und bei Asterythms der eigene Beitrag zu astronomischen Hobbybeobachtungen beschrieben worden (inkl. der Ergebnisse). Bei dem Blog zum Astrojahr 2009 hat sich Daniel die Mühe gemacht, alles was er finden konnte zusammenzustellen.

Ebenfalls in die Zeit fiel die Jährung eines der Ereignisse der Menschheitsgeschichte. Als erster Mensch lernte Juri Gagarin am 12. April 1961 die extraterestiale Schwerelosigkeit kennen — und das völlig ohne ein Hollywoodstudio! Zu Ehren dessen findet an diesem Datum die »Yuri’s Night« statt, bei der auf der ganzen Welt, dem Orbit und dem Mond dieses große Ereignis zelebriert wird. Florian fasst zusammen, was so passiert ist, während Stephan vom Zwischen Himmel und Erde-KOSMOlog von seiner Erfahrung bei der jurischen Nacht in Wien bloggt.

Heiße Raketenstartbilder wird es nach dem 6. Mai geben. Denn dann startet von unserem Lieblings-ESA-Flughafen⁴ Kourou eine schmucke Ariane-5-Rakete. Mit an Board wird ein Doppelgespann an Satelliten sein: Herschel und Planck. Was Herschel (und Planck)⁵ so machen, das gibt’s bei Florian.
Übrigens zeigt das Cassini-KOSMOlog die ersten zur Erde gefunkten Bilder des kürzlich gestarteten Kepler-Teleskops.

Zwischendurch, zur konzentrisch-radialen Mittefindung und Entspannung:

YouTube-Direktsternesehen. Via APoD.

Zurück zu den Raketen: Dass so ein Raketenstart auch mal die Gemüter im negativen Sinne erhitzen kann sieht man momentan an Nordkorea. Dort erfolgte am 5. April der Start des ersten nordkoreanischen Satelliten⁶, der u.a. wegen angeblicher Fallout-Gefahr⁷ von anderen Regierung sehr kritisch angesehen wird. Ausführlich auseinandergenommen ist die Thematik in Astra’s Spacelog.

Ein anderes satellitengestütztes Projekt eines kalifornischen Stromkonzerns will im Erdorbit Solarenergie sammeln und in hochfrequente Funksignale umwandeln. Diese sollen dann zur Erdoberfläche gesendet werden und somit die Energie übertragen. Mehr zu der abgespaceten Stromerzeugungsmethode gibt es bei heise.

Die Entwicklung der Technik ist also durchaus faszinierend, bedenkt man, dass das früher als Science Fiction und Außerirdischen-Technologie abgetan worden wäre. Dementsprechend fehlt auf dieser 1968er Version einer UFO-Tabelle auch jeglicher Hinweis auf einen Laser-Energie-Beam (via Kraftfuttermischwerk).
Wenn Menschen zuviel Laser-Beam abbekommen, oder sogar ohne Startenergie in übermäßig angeregte, chaotische Sphären hinausschweifen, dann machen sie so lustigen Kram, wie Sekten gründen. In Zeiten von Internet, Atombombe und der Hollywoodverfilmung der Mondlandung kann so eine Sekte auch schon mal eine UFO-Sekte sein. Wie man mit diesen abgespaceten Jüngern umgeht, das gibt das Lichtecho, gewissermaßen als UFO-Sekten-Packungsbeilage wieder.

War es früher kein Problem, nachts in den Himmel zu gucken und UFOs Sterne oder Astronauten auf Weltraumspaziergang zu finden, so ist das heutzutage schwieriger. Der Grund dafür ist die zunehmende Lichtverschmutzung, also z.B. helle Städte, so dass schwach leuchtende Objekte am Himmel überstrahlt werden. Auf Astrodicticum simplex und Himmelslichter wird eine DIY-Methode zur Messung der Lichtbelastung durch feinwellige Strahlung vorgestellt. Ebenfalls bei Himmelslichter gibt es den Hinweis auf eine morgen stattfindende politische Debatte zu diesem Thema.

Trotzdem hat es die dritt-intelligenteste Rasse auf dem Planeten⁸ geschafft, einige ziemlich knorke Sachen zu entdecken oder erfinden. Was nach Meinung der großen Internetmasse wohl das Beste davon ist, dass kann man noch zwei Tage bei der NASA abstimmen (via Galaxienentwicklung).
Das Berliner SpaceCamp, was bei Uhura Uraniae in aller Ausführlichkeit beschrieben wird, ist allerdings nicht dabei.

Jede Menge Platz zum weiter Entdecken bietet der Saturn mit seinen Ringen und Monden. Das KOSMOlog Cassini beschäftigte sich ausführlich mit dem Markenzeichen des Elektronikmarktes Planetens und der Atmosphäre des Saturnmondes Titan.

Ja. Der Weltraum. Unendliche Weiten.
Und wo wir gerade beim Thema wären. Zum bald anlaufenden neuen Star-Trek-Film gibt es ein paar neue Videos. Außerdem hat Herr Merchandise uns ein Star-Trek-Parfüm gebracht. Endlich!
Und wer in unserem kleinen Ausflug zur weltraumhaften Popkultur auf der anderen Seite der Macht steht, der braucht mit diesen Go-Green-T-Shirts endlich kein schlechtes Gewissen mehr zu haben.
Alles wird gut!

Ach, und übrigens, bei Hinterm Mond gleich links, gibt’s ein verdammt cooles Video darüber, warum wir alle Physik-Typen sind.</zeitschleife>

1. Quasi DAS deutschsprachige Astronomieblog.
2. na, fällt es euch auf? 24 ist wie 42 in anders. Kein Wunder also, dass wir das jetzt machen.
3. Die Zeit überschneidet sich etwas mit dem letzten Blog-Teleskop, daher eventuelle Doppelverlinkungen.
4. Nein, nicht Frankfurt.
5. Die Satelliten, nicht die Physiker!
6. Satellitenbilder des Satellitenstarts: Bild1 und Bild2 (etwa 6 MB bzw. 3 MB groß).
7. Fallout im Sinne von herunterfallende Raktenteile, nicht radioaktiv. Ob die Japanischen Medien da etwas durcheinander gebracht haben?
8. nach den Mäusen und Delfinen selbstverständlich

Andi und André haben sie begleitet, Elektron, Photon, Tau- und Elektron-Neutrino, W-Boson, Up-, Strange- und Charm-Quark auf ihrem Weg zum europäischen Epizentrum der Teilchenphysik. Zum größten und potentesten Teilchenbeschleuniger auf der Welt. Zu wegweisenden Konzepten für die Zukunft der Beschleunigerphysik. Kurz: zum CERN.
Nach dem Klick erfahrt ihr mehr.

Aufbruch vor der RWTH in Aachen

18. Februar 2009, die Uhr zeigt kurz vor 5 — am Morgen. Aachen schläft. Ganz Aachen? Nein, ein kleiner Trupp des Teilchenzoos versammelt sich vor der elitärsten, aller Aachener Elitehochschulen um gemeinsam mit ein paar süßen Elementarteilchen ihre Heimat, das CERN zu besuchen.
Mit dem Kleinbus nach Brüssel, mit dem Flieger nach Genf, mit dem Linienbus zum CERN.

Die Teilchen sind zum ersten Mal in ihrer Lebensdauer in einem so großen Bezugssystem wie dem Flugzeug mitgeflogen; verständlich dass sie etwas nervös waren. Aber die großen Maschinen, das Durchleuchten mit Röntgenstrahlen und, natürlich, liebe Kinder, ein festgezurrter Sicherheitsgurt bewegten die Teilchen von ihren angeregten Zuständen herunter.

Tau-Neutrino vor CCC

Im CERN angekommen stand für die Kleinen einiges auf dem dichten Terminplan. Mit dem Bus ging es zum zentralen Kontrollzentrum, das Cern Control Centre (CCC¹). Von einer Kanzel aus nahmen die Teilchen Einblicke in die verwirrende Welt der Knöpfe, Schieber, Tastaturen, Flachbildschirme und Bürostühle. Erst eine komplexe Kombination all dieser Ingredienzen ermöglicht es, dass die Geschwister im Kreis laufen. Im CCC vereint sind Steuerung sowohl für den LHC, als auch für alle notwendigen Vorbeschleuniger, die die Teilchen langsam auf LHC-Geschwindigkeit² bringen. Alle Steuereinheiten sind gruppiert in fetzigen High-Tech-Inseln.

Bevor das absolute Highlight dieses Tags in der Pipeline stand, gab es noch Gelegenheit, die eigenen Strings auf dem CERN-Spielplatz etwas zu entspannen. Wir tauchten ab in die tiefen Katakomben unter dem CERN-Gelände, suchten dort nach verschollener Antimaterie und hingefallenen Groschen; besichtigten heiße³ Dipolmagnete (auf denen sich die Teilchen lasziv für ein Shooting räkelten); bewunderten die fast völlig unsynchrotrone Strahlungsleistung der Sonne und diskutierten schließlich über Gott und die Welt bei einem guten, schweizer Kaffee.

Mit dem Bus ging es für Teilchen und uns über den holprigen Belag französischer Straßen einmal quer durch den Ring⁴ — natürlich oberirdisch — zum Ort eines Experiments des LHCs, zu den Hallen von CMS. Mitten im Nirgendwo und direkt neben Kühen, Pferden und Giraffen erwartete die Teilchen ein hellgrüner Wellblechpalast mit eigenen Kühltürmen. Hier wurden die 12500 Tonnen schweren Einzelteile des kompakten Myonensoleoniden zusammengebaut und 100 Meter in die Tiefe gehievt.

Schnell noch ein Schutzhelm angezogen (wir wollen ja nicht, dass die innere Struktur der Teilchen zerstört wird!) und es ging für uns alle selbst 100 Meter in die Tiefe. Dann noch kurz⁵ durch die Schleuse mit Iris- und Fingerabdruckscanner, Gewissenstest, Lügendetektor, Aufsagen der 8., 9., 15. und 16. Seite des Particle Data Books — und schon waren wir drin.

Detektor.
Im Hintergrund: Wand.

Vor uns breitete sich ein Monstrum moderner Technologie aus, dessen Monstrumheit nur durch seine Moderne-Technologie-heit überhöht wurde. Der Detektor war wegen des Stillstands des LHCs für Wartungsarbeiten gerade auseinander gefahren und so wirkte der Eindruck noch verrückter — selbst die Teilchen drohten kurzzeitig zu zerfallen. Rotationssymmetrisch um das Strahlrohr als Zentrum bildete sich ein farbenfrohes und kabelgesäumtes Zwiebelschalensystem fetzigster Detektoren aus, das selbst SkyNet nicht hübscher und komplexer hätte bauen können.

Blaue Kabel und bunte Teilchen.

Wir wurden Treppen hoch, an Warnschildern⁶ und Detektorelementen vorbei und andere Treppen wieder runter geführt. Sahen uns das Bollwerk der Kabel- und Stahlindustrie von eher-unten, von der Mitte und von eher-oben an. Von links. Von rechts. Währenddessen gab es für uns und die Teilchen Erklärungen unseres exklusiven Safariführers, die die Zusammenhänge von CMS-Elementen, Mondfinsternissen und den Teilchen aus der Bäckerei darlegten.

Teilchen auf einem Stuhl.

Zu CMS gehört aber mehr als einfach nur ein großer Haufen von Kabeln, Magneten und Elektronik. Zur Koordination der Fantastrillionen von Daten sind wahlweise 2,5 Fantastrillionen Affen oder ein paar Computer nötig. Wegen Platzgründen und der Position des Saturns im Transzendenten Aus Effizienzgründen hat man sich im CERN für die Computer entschieden, sie über CMS in einen Kontrollraum zu einer Menge Bildschirmen gepackt und uns hinterher dadurch geführt. Besonders die Teilchen waren begeistert, schließlich kommen sie sonst nur noch in digitalisierter Form dort an und konnten so einmal in den unbinären Genuss physikalischer Pionierarbeit kommen.

Das Teilchen hat einen zuviel getrunken…

Nach einem dermaßen voll gepackten Tag hatten unsere Teilchen schmerzen in ihren Gluonen und überredeten uns, ein bisschen im CERN-eigenen Restaurant abzuhängen. Nichts leichter als das, schließlich gaben sie uns Bier und Wein aus — sie tunnelten es einfach durch die Kassen, diese Füchse. Es wurde über die Welt, das Universum und den ganzen Rest diskutiert, man erzählte Geschichten von seiner Lieblingszerfallskette und ging, als sich schließlich die Sonne tief hinter den Schweizer Bergen dematerialisiert hatte, völlig kaputt ins Bett.

Ein Teilchen, kurz bevor es in LEIR einzubrechen versucht.

Der zweite Tag der Expedition in den Urwald der Elementarteilchenphysik führte uns zu schmaleren Experimenten, u.A. den etwas kleineren und vor allem recht unbekannten Beschleuniger LEIR. Zu Recht werdet ihr jetzt fragen, was denn das Tolle daran ist. Daneben, dass das Ding einfach irgendwo, mit großen Betonlegoklötzen vom Rest abgetrennt in einer großen Halle steht, als sei gerade Teilchenbeschleuniger-Mittagspause; daneben ist das Tolle an LEIR, dass der Beschleuniger früher LEAR hieß und den ersten Antiwasserstoff hergestellt hat. Und das wiederum kennt man aus der einschlägigen Populärliteratur. Wir versuchten unsere Teilchen in den Beschleuniger einzuschleusen um selbst etwas Dan Brown Antiwasserstoff zu erzeugen, aber leider waren gerade alle Tunnelströme gesperrt und auch die Regelklappen 12a bis 821g waren gerade fluxkondensiert.

Versammlung vor dem CLIC-Logo.

Ein anderes von den Teilchen besuchtes Experiment nannte sich CLIC, hat nichts mit clicks zu tun aber dafür mit einem recht faszinierenden Beschleunigungskonzept: Ein Teilchenstrahl wird benutzt, um einen anderen Teilchenstrahl zu beschleunigen. Ziemlich fancy und so neu, dass selbst die Teilchen kurzzeitig Photonen aussandten. Im CERN wird dieses Beschleunigerkonzept gerade aufgebaut, kalibriert und getestet. Die Teilchen und wir konnten live dabei sein und sogar fast anfassen.

Vor der Scheibe: Teilchen.
Dahinter: Computer. Viele.

Und hier käme jetzt eigentlich ein Bericht über das Rechenzentrum im CERN, wo wir vor lauter GHz, FLOPS, Peta-Bytes und GBits wieder einmal unser ganzes Superlativ-Vokabular inflationär hätten benutzen müssen. Aber glücklichster weise wurde uns der Zutritt über Nacht versagt. Vermutlich hatten sie nicht sauber gemacht und wollten den hohen Besuch der Teilchen nicht verschrecken. Können wir verstehen. Und so können wir unsere Superlative frisch in der Tupperdose lassen.
Es blieb uns nur, die Schränke voller astronomischster Rechenpower von der Besucherplattform aus zu betrachten. Beeindruckend war es aber immer noch.

André erklärt einem Teilchen redundante und sicherlich völlig unwichtige Information.

Zum Abschluss zeigten wir den Teilchen noch die Mikrokosmos-Ausstellung, die dauerhaft auf dem CERN-Gelände zu besuchen ist. Neben Geschichtlichem zur Gründung des CERNs und Erklärungen für nicht-Teilchenphysiker, was Teilchenphysiker eigentlich so machen, gibt es auch jede Menge Exponate zum Anfassen und Bestaunen.

Die Mutter der Plasmakugel.

Insbesondere sei hier die Plasmakugel erwähnt, die quasi die Mutter des physikBlog-Logos ist. Zur besonderen Freude der kleinen Teilchen schneiten ein paar Freunde aus dem All⁷ vorbei und haben mit dem international unter Teilchen bekannten Gruß begrüßt: Sie haben lustig in der Funkenkammer geknallt und dabei wilde, nach ISO841 genau festgelegte Bahnen vollzogen.

Als das Elektron am Flughafen in Genf auf den Rückflug wartete, gelange es uns folgendes Schallwelle zu isolieren: “Das CERN ist ein ganz schön tolles Gelände. Soviele schlaue Leute und soviele komplexe Experimente.”
Dem können wir uns nur voll und ganz anschließen.

Alle Fotos:
→ Teilchen-Fotos bei Andis Flickr-Account
→ Weitere CERN-Fotos von Andi
→ CERN-Fotos bei Andrés Flickr-Account

1. Nicht zu verwechseln mit C, CC oder CCC — oder gar CCCC.
2. Nicht zu verwechseln mit Warp-Geschwindigkeit!
3. Relativ, zumindest.
4. Auf einer approximierten Strecke von 2 * 27/(2 * Pi) km.
5. …
6. Deren Inhalt zwischen “Attention! High Voltage!” und “No visitors beyond this point” alternierte. Investigativ wie wir sind, hat uns das selbstverständlich nicht gestört. Zweiteres jetzt. Ersteres natürlich auch.
7. Kosmische Hintergrundstrahlung, nicht zu verwechseln mit der komischen Hintergrundstrahlung.

In diesem Sinne: Euch und euren Familien/Freunden/Followern frohe Weihnachten, lasst euch reich beschenken und Harmonie walten. Und lasst euch das Essen schmecken.

Achja:

Für genaue Prognosen, wann mit dem Weltfrieden zu rechnen ist, haben unsere physikBlog-Laboratories einmal die Sprunghöhe von Kängurus bei den verschiedenen Mondphasen untersucht und Erstaunliches festgestellt:

Lässt sich so auch auf andere Bereiche übertragen. Rechnungen ordnen. Hausputz. Oder endlich diesen blöden Bescheid beim Amt abgeben.

Dieses Jahr haben wir wieder weder Kosten noch Kängurus gescheut und präsentieren euch zumindest für die letzten 8 Tage einen Mini-Adventskalender: Graphen zum Advent — eine Spezialausgabe unserer pB.plots()-Serie ¹.
Jeden Tag werden wir euch einen (lustigen) Graphen präsentieren, der die Zusammenhänge zusammenfasst, die ihr eigentlich schon immer wusstet, aber nie zusammenreimen konntet. Wir auch nicht, aber dafür haben wir ja unsere streng geheimen Geheimlabors in Frankreich.

Heute: Geöffnete Türchen im Adventskalender

1. Inspiriert natürlich immernoch vom grossßeweltblog!

Der Nobelpreis geht in den Bereich der Teilchenphysik hinein. Teilchenphysik? Schon mal gehört? Na klar! Da machen die doch gerade in der Schweiz was mit! Am CERN am LHC. Womit könnten wir also die Erklärung besser starten lassen, als mit einem Zitat aus unserer CERN’ed-Serie? Eben.
Aus dem Artikel zum LHCb:

Montag morgen, 9:25 Uhr. Ihr steht auf, gestern Abend war noch Einweihungsparty bei Peter und es gab reichlich Alkohol. Verkatert steht ihr im Bad und putzt euch die Zähne. Schließlich wollt ihr vor der Vorlesung um 10 noch etwas mit dem Prof besprechen. Aber was ist das? Euer Spiegelbild putzt sich nicht die Zähne sondern streichelt ein kleines Kätzchen auf dem Arm. Sollte ein Spiegel nicht das Gleiche, nur spiegelverkehrt wiedergeben?

Ungefähr so ist das nämlich mit den Symmetrien und den Symmetriebrüchen.
Es gibt verschiedene Arten von Symmetrien. Am besten vorstellen kann man sich die Spiegelsymmetrie. Wäre eine Katze eine Kugel, sähe sie vor einem Spiegel identisch aus. Aber seit 1923 gibt es auch katzenförmige Katzen. Mit Kopf und Schwanz. Und hier hört die Symmetrie auch schon auf: Vorne sieht die Katze anders aus als hinten. Zum Glück.

Sombrero Katze
(cc) by Malingering

Da Physiker nicht mit Katzen und Spiegeln arbeiten¹, muss das Ganze ein wenig abstrahiert werden. Anstelle von Katze und Spiegel nehme man jetzt das Vakuum undoder superduper tiefe Temperaturen. Im Rahmen des Mexikaner-Hut-Modells² hat z.B. ein rundes Teilchen in der Mitte der Spitze des Huts symmetrische Eigenschaften. Aber wenn man nur ein bisschen am Hut oder am Teilchen wackelt, dann verliert es seine instabile Position in der Mitte des Huts und fällt in die Hutkrämpe herunter. Jetzt ist es in einem Grundzustand angelangt – befindet sich aber nicht mehr symmetrisch in der Mitte des Huts. Zack, Symmetrie verletzt.

Hut, hin oder her. Warum ist das jetzt so toll? Ganz einfach: Ohne Hut keine Katze! Und das wäre doch furchtbar!
Katzen bestehen nämlich aus Materie. Das ist in sofern erstaunlich, als dass es damals^TM, direkt nach dem Urknall³, als sich aus Energie langsam ein Brei von (Anti-)Materie bildete, ein Gleichgewicht von Materie und Antimaterie gab. Und dass die Katze nun nicht lila ist, auf den Ohren läuft und aus Antimaterie besteht, liegt an einem spontanem Symmetriebruch. Zumindest die letzte Eigenschaft. Irgendwie hat die Materie nämlich überhand gewonnen und ist teilweise bei der Antimaterie-Vernichtung übrig geblieben.
Ein anderes, bekanntes Beispiel von spontanen Symmetriebrüchen wäre z.B. der Zerfall von (Anti-)Kaonen, den wir schon im LHCb-Artikel beschrieben haben. Der Kaon-Zerfall war es, der initial darauf hindeutete, dass es Symmetriebrüche überhaupt gibt.

Und für die Erklärung solcher spontanen Symmetriebrüchen gab es jetzt den Physik-Nobelpreis.

Yoichiro Nambu, der die eine Hälfte des Nobelpreises bekam, hatte supraleitende Materialien in den 60ern untersucht, seine Feststellungen auf das Gebiet der Teilchenphysik übertragen und damit eine mathematische Beschreibung geliefert, die schließlich deutlich zur Entstehung des modernen Standardmodells in der Teilchenphysik beitrug.

Die andere Hälfte wird nochmal halbiert und auf Makoto Kobayashi und Toshihide Maskawa aufgeteilt, die spontane Symmetriebrüche bei Experimenten an Teilchenbeschleunigern erklären konnten⁴. Das machten sie mit einer dritten Generationen von Quarks. Ihr wisst schon, Quarks, das sind die Dinger, aus denen z.B. Protonen zusammengebaut sind.
Neben den anfänglichen up- und down-Quarks wurden so strange- und charm-, und dann eben auch bottom- und top-Quarks postuliert. Man fand auch tatsächlich alle dieser Elementarteilchen – das letzte, das schwere top-Quark erst 1995.
So haben wir also nicht zuletzt durch Kobayashi und Maskawa ein hübsches Standardteilchenmodell, aus sechs Quarks drei unterschiedlicher Generationen – natürlich mit weiteren sechs Antiquarks.

Wer mehr dazu wissen möchte, der möge sich das offizielle “Information for the Public”-Dokument des Nobelpreis-Komittees durchlesen. Das ist wunderbar allgemeinverständlich geschrieben und hat sogar eine Umarmung mit einem Alien inklusive⁵.

Von alpha-Centauri, dieser Physik-Erklär-Sendung von BR-alpha mit der unglaublich spacigen Titelmelodie, gibt es auch ein 15 Minuten Video zu Symmetriebrüchen. Eigentlich würde ich das jetzt hier einbinden, geht aber leider nicht. Daher leider nur der Direktlink, der das Browserfenster auch noch verkleinert (grrr!), das Video ist aber trotzdem empfehlenswert.
DirektSymmetriebruch

1. Zerbrechen zu schnell und werden so schnell dreckig.
2. Ariba ariba!
3. Die älteren Leser mögen sich noch daran erinnern.
4. Die Quark-Mischende CKM-Matrix ist übrigens von den beiden Hübschen.
5. Und da sag einer, Physiker hätten keinen Humor. In einer Nobelpreiserklärung davon erzählen, man müsse aufpassen, wenn man das nächste mal Aliens umarmt, dass sie nicht aus Antimaterie bestehen. In einer Nobelpreiserklärung. Hihi.