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 und Forschungsgruppenleitern.

Abteilung Gespeicherte und gekühlte Ionen

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Abteilung Teilchenphysik und Hochenergie-Astrophysik

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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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Zeitmessung ohne Stoppuhr

Zeitmessung ohne Stoppuhr

26. Oktober 2018

Neues Verfahren nutzt eine einzelnen Messung des Absorptionsspektrums

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Wasser verstärkt Strahlenschäden

Durch den Energietransfer von der Hydrathülle auf ein Biomolekül entstehen mehrere reaktive Teilchen, die etwa die DNA angreifen können

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Physikern gelingt erste Messung bei Weltraumtemperatur

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Empfindlichkeits-Rekord bei der Suche nach Dunkler Materie

XENON1T setzt neue Grenzen für „WIMPs“

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Scharfe Röntgenblitze aus dem Atomkern

Mit einem mechanischen Trick lässt sich das Spektrum der Pulse, die Röntgenlaser abgeben, zum Vorteil vieler Anwendungen schärfen

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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.

Mechatroniker/-in

Max-Planck-Institut für Kernphysik, Heidelberg 6. Dezember 2018

Ausbildung als Feinwerkmechaniker/-in

Max-Planck-Institut für Kernphysik, Heidelberg 17. September 2018

Ausbildung Elektroniker/-in für Geräte und Systeme 2019

Max-Planck-Institut für Kernphysik, Heidelberg 15. Juni 2018

Hochpräzisions-Messung der Masse des Protons

2018 Köhler-Langes, Florian; Heiße, Fabian; Rau, Sascha; Sturm, Sven und Blaum, Klaus

Teilchenphysik

Von einzelnen Molekülen bis hin zu ganzen Planeten – all die uns umgebende sichtbare Materie besteht aus Atomen. Sämtliche Atome wiederum setzen sich aus lediglich drei Teilchenarten zusammen. Elektronen bilden die atomaren Hüllen, Protonen und Neutronen die Atomkerne. Grundlage für ein besseres Verständnis dieser atomaren Struktur ist die präzise Kenntnis ihrer Eigenschaften, wie zum Beispiel die Massen der erwähnten Teilchen. Mit einer ausgeklügelten Penningfallen-Apparatur ist nun die weltweit genaueste Messung der Masse des Protons gelungen [1].

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Sind Neutrinos ihre eigenen Antiteilchen?

2017 Schwingenheuer, Bernhard; Heisel, Mark

Teilchenphysik

Trotz intensiver Forschung seit mehr als 60 Jahren wissen wir noch nicht, ob Neutrinos ihre eigenen Antiteilchen sind oder nicht. Dies hätte weitreichende Konsequenzen für Teilchenphysik und Kosmologie. Der neutrinolose Doppelbetazerfall könnte entscheidende Hinweise liefern. Das GERDA-Experiment sucht diesen bisher noch nicht gefundenen Zerfall für das Germanium-Isotop 76Ge. Derzeit hat GERDA die weltweit stärkste Unterdrückung von Störereignissen und die beste Energieauflösung, was ausgezeichnete Voraussetzungen für eine zukünftige Entdeckung des Zerfalls sind.

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Neue Kontrollmöglichkeiten mit und für Röntgenlicht

2017 Pálffy, Adriana

Quantenphysik

Die neuen Röntgen-Freie-Elektronen-Laser erzeugen sehr intensive Röntgenpulse, mit denen sich sogar Übergänge in Atomkernen effizient steuern lassen. Eine solche Kontrolle könnte in der Zukunft eine neue Form von Energiespeicherung ermöglichen. Umgekehrt können Atomkerne zur Speicherung und Kontrolle von einzelnen Röntgenphotonen dienen. Diese gegenseitige Kontrolle von Kernen und Röntgenlicht eröffnet neue experimentelle Perspektiven für Anwendungen, die von der besonderen Robustheit, Eindringtiefe und vor allem Fokussierbarkeit der Röntgenphotonen profitieren.

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Schnellste molekulare Reaktionen mit dem Freie-Elektronen-Laser FLASH beobachtet

2016 Schnorr, Kirsten; Pfeifer, Thomas; Moshammer, Robert

Quantenphysik

Mit den sehr intensiven und ultrakurzen Lichtpulsen, wie sie der Freie-Elektronen-Laser FLASH bei DESY in Hamburg zur Verfügung stellt, ist es erstmals gelungen, schnelle dynamische Prozesse in einzelnen, hoch angeregten Molekülen als Funktion der Zeit zu beobachten. Mit Hilfe des Pump-Probe-Verfahrens, bei dem ein Molekül im ersten Puls zunächst angeregt wird, um dann mit einem zeitlich verzögerten zweiten Puls abgefragt zu werden, lassen sich die Mechanismen aufdecken, die innerhalb eines Moleküls oder bei dessen Aufbruch ablaufen [1].

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Symmetrie von Teilchen und Antiteilchen mit Rekordpräzision bestätigt

2016 Blaum, Klaus; Ulmer, Stefan (RIKEN)

Teilchenphysik

Durch den Vergleich der Umlauffrequenzen von Antiprotonen und negativ geladenen Wasserstoffionen in einem starken Magnetfeld konnte der bisher präziseste Massevergleich und damit der genaueste direkte Test der Materie/Antimaterie-Symmetrie mit Baryonen, also Teilchen, die aus je drei Quarks bestehen, durchgeführt werden. Das Resultat: Die Ladungs-zu-Massen-Verhältnisse von Protonen und Antiprotonen sind bis auf die elfte Nachkommastelle identisch.

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