Max-Planck-Institut für Kernphysik

Max-Planck-Institut für Kernphysik

Wie die Welt zu ihrer heutigen Gestalt gekommen ist, bleibt in vielen Details noch ungeklärt. Die Forscher des Max-Planck-Instituts für Kernphysik wollen einige der Wissenslücken schließen und so an einer umfassenden Theorie dazu mitwirken. In der Astroteilchenphysik erforschen sie Struktur und Entstehungsgeschichte des Universums, die eng mit dem elementaren Aufbau der Materie verknüpft sind. Mit dem Gammastrahlen-Teleskop H.E.S.S. beobachten sie etwa die Überreste von Supernovae. Sie erforschen die Eigenschaften von Neutrinos, geisterhaften Elementarteilchen, und ergründen das Wesen der Dunklen Materie. In der Quantendynamik geht es ihnen um das Zusammenspiel der kleinsten Teilchen etwa in Atomkernen, Atomen und Molekülen, die sie in Beschleunigern, Speicherringen und Fallen studieren. Über Moleküle lernen sie auch mehr, indem sie einfache chemische Reaktionen mit intensivem Laserlicht steuern.

Kontakt

Saupfercheckweg 1
69117 Heidelberg
Telefon: +49 6221 516-0

Promotionsmöglichkeiten

Dieses Institut hat mehrere International Max Planck Research Schools (IMPRS):

IMPRS for Quantum Dynamics in Physics, Chemistry and Biology
IMPRS for Precision Tests of Fundamental Symmetries

Darüber hinaus gibt es die Möglichkeit zur individuellen Promotion bei den Direktoren bzw. Direktorinnen und in den Forschungsgruppen.

Abteilung Gespeicherte und gekühlte Ionen

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Abteilung Theoretische Quantendynamik und Quantenelektrodynamik

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Abteilung Teilchen- und Astroteilchenphysik

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Abteilung Quantendynamik und -kontrolle

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Abteilung Teilchenphysik und Hochenergie-Astrophysik

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Dichte Packung blauer und roter Kugeln in der Mitte, umgeben von einer einzelnen türkisen Kugel auf einer Kreisbahn, durch die ein Pfeil schräg nach oben zeigt

Quantenelektrodynamik auf dem Prüfstand

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Die Max-Planck-Gesellschaft ehrt den israelischen Physiker mit ihrer höchsten Auszeichnung für seine Verdienste um die Förderung von Wissenschaft und um die deutsch-israelische Zusammenarbeit

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Genaue Vermessung von Germanium-64 lässt Röntgenausbrüche von Neutronensternen besser verstehen

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Die Ausstellung „Universe on Tour“ bietet Gelegenheit zum Dialog über Astronomie

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Die Erde im Vitaltest

MaxPlanckForschung 2/2023 75 Jahre Max-Planck-Gesellschaft

Klimakrise, Artensterben, Ozonabbau – ökologische Fehlentwicklungen bedrohen das Leben auf der Erde, wie wir es kennen, und damit auch die gesellschaftliche Stabilität. Der Gefahr lässt sich, wie im Fall des Ozonlochs, nur begegnen, wenn die Zusammenhänge durch und durch verstanden sind. Das ist das Ziel des Erdsystemclusters in der Max-Planck-Gesellschaft. An seiner Entstehung haben die beiden späteren Nobelpreisträger Paul J. Crutzen und Klaus Hasselmann maßgeblich mitgewirkt.

Sie sahen aus wie überdimensionierte Garnrollen, steckten voller Technik aus mehreren Max-Planck-Instituten und sollten unser Verständnis der Sonne und des interplanetaren Mediums erheblich erweitern: Vor mehr als 40 Jahren wurden die beiden Helios-Sonden gestartet und auf eine gewagte Mission in die Hitze unseres Heimatsterns geschickt. Die beiden Raumfahrzeuge stehen aber auch für eine erfolgreiche wissenschaftliche Zusammenarbeit über Ländergrenzen hinweg.

Schwarze Löcher, Pulsare, Explosionswolken ehemaliger Sterne – diese Himmelskörper beschleunigen Partikel auf enorme Energien und senden hochenergetische Gammastrahlung aus. Mit den beiden Observatorien H.E.S.S. und MAGIC, die unter der Leitung der Max-Planck-Institute für Kernphysik in Heidelberg und für Physik in München entstanden sind, wird dieser extreme Spektralbereich zugänglich.

Es ist nicht mehr als eine winzige Asymmetrie zwischen der Materie und ihrem Spiegelbild, der Antimaterie, die zu einem Materieüberschuss im Universum führte. Ihr verdanken wir unsere Existenz.

Verwaltungsleitung (m/w/d) | Max-Planck-Institut für Kernphysik, Heidelberg

Max-Planck-Institut für Kernphysik, Heidelberg 2. November 2023

Auszubildende zum Feinwerkmechaniker (m/w/d)

Max-Planck-Institut für Kernphysik, Heidelberg 25. September 2023

Auszubildende zum/zur Elektroniker/in für Geräte und Systeme 2024 (m/w/d)

Max-Planck-Institut für Kernphysik, Heidelberg 14. September 2023

Flüssigkristalle und ultraschnelle Laserspektroskopie

2022 Cattaneo, Laura

Materialwissenschaften Quantenphysik

Flüssigkristalle (LCs) stellen ein Referenzmaterial zur Untersuchung von Phänomenen in verschiedenen Aggregatzuständen zwischen Festkörpern und Flüssigkeiten dar. Sie bilden neue selbstgeordnete Materiephasen, die keine räumliche Ordnung, sondern stattdessen eine Orientierungsfernordnung zeigen. Im Jahr 2015 haben wir demonstriert, dass sehr kurze optische Pulse die schwach gebundenen Elektronenwolken in LCs anregen können, was zu einer Modulation ihres Brechungsindex im Pikosekundenbereich führt. Dies ist unser Ausgangspunkt für ein tieferes Verständnis der ultraschnellen Dynamik in LCs.

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Nachglühen von Gammastrahlenausbrüchen: erzwingen TeV-Photonen ein Umdenken?

2021 Reville, Brian

Astronomie Astrophysik Plasmaphysik

Nach rund einem Jahrzehnt der Suche nach sehr energiereicher Gammastrahlung aus dem Nachglühen von Gammastrahlenausbrüchen ist deren Nachweis nun endlich gelungen. Diese weit entfernten Quellen lassen sich nur schwer beobachten, da das Universum für so energiereiche Photonen über kosmologische Distanzen hinweg wenig durchsichtig ist. Dennoch folgten auf unsere erste Entdeckung 2018 rasch weitere. Die Ergebnisse stellen das übliche Modell auf den Prüfstand und offenbaren mögliche Schwachpunkte. Das sichert der Erforschung von Gammaausbrüchen bei sehr hohen Energien eine glänzende Zukunft. 

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Der Nachweis eines Higgs-artigen Teilchens am Large Hadron Collider (LHC) des CERN war eine der größten Entdeckungen der letzten Jahrzehnte Allerdings passt seine geringe Masse nicht zu allgemeinen physikalischen Argumenten. Die meisten Modelle, die diese erklären könnten, indem sie das Higgs-Teilchen als aus fundamentaleren Teilchen zusammengesetzt beschreiben, sagen andererseits leichte Partner-Teilchen des Top-Quarks vorher, die aber am LHC noch nicht gefunden wurden. Ein neuer Mechanismus der Symmetriebrechung könnte dieses Problem lösen.

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Ein Hauch von Ewigkeit: Die langsamste Kernumwandlung der Welt

2019 Simgen, Hardy; Marrodán Undagoitia, Teresa; Lindner, Manfred

Astrophysik Teilchenphysik

Gibt es etwas, das älter ist als unser Universum? Natürlich nicht, aber manche Vorgänge laufen so langsam ab, dass sogar Milliarden von Jahren dagegen so kurz wie ein Wimpernschlag wirken. So einen Prozess haben Physiker der XENON1T-Kollaboration entdeckt. Es handelt sich um den radioaktiven Zerfall des Atomkerns Xenon-124, den langsamsten je direkt gemessenen Zerfallsprozess. Die Halbwertszeit für diese extrem seltene Kernumwandlung liegt bei unvorstellbaren 1,8 × 1022Jahren. Das ist etwa eine Billion Mal länger als das Alter des Universums!

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HAWC: Ein Observatorium für höchstenergetische Gammastrahlen

2018 Schoorlemmer, Harm; Hinton, Jim

Astronomie Astrophysik Teilchenphysik

Das High Altitude Water Cherenkov Gammastrahlen-Observatorium HAWC besteht aus einer Anordnung von Teilchendetektoren an einem hochgelegenen Ort in Mexiko. Es beobachtet höchstenergetische Gammastrahlen aus dem All, indem es deren Wechselwirkung mit der Atmosphäre misst. Wir geben einen Überblick über die Detektionstechnik, jüngste Entdeckungen und eine kürzlich installierte Erweiterung für allerhöchste Energien.

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