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Unsere Forschung

Physik:  Grundsätzlich ist unsere wahrnehmbare und messbare Realität aus 4 Dimensionen aufgebaut. Innerhalb dieser Dimensionen befinden und bewegen sich 4 elementare Teilchen auf denen unsere gesamte stabile Materie aufgebaut ist. Diese Teilchen Wechselwirken über 4 Felder miteinander. Die 4 wahrnehmbaren und messbaren Dimensionen sind, Länge, Breite, Höhe und Zeit (x, y, z, t). Die darin sich bewegenden 4 stabilen Teilchen sind, u-Quark, d-Quark, Elektron und Neutrino. Die 4 wirkenden Felder sind, elektromagnetisches Feld, starkes Feld, schwaches Feld und gravitatives Feld.

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Hexagonales & leichtes Wasser - Produktion

Geschrieben von: Michael Liebert Dienstag, den 25. September 2012 um 11:23 Uhr
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Wie stellt man leichtes & hexagonales Wasser her?
In diesem Videobeitrag der Gesellschaft für RaumZeit Forschung erfahren Sie es.

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Dunkelfeld Mikroskopie - Krebs und Bione

Geschrieben von: Michael Liebert Dienstag, den 25. September 2012 um 11:17 Uhr
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Dunkelfeldmikroskopie ist eine besondere Form der mikroskopischen Wiedergabe. Hierbei wird eine Kaltlichtquelle so an dem Betrachtungsobjekt herangeführt, daß besonders lichtbrechende kleine Objekte sichtbar werden, sowie die Umrisse von größeren Bestandteilen beleuchtet werden.

Der Effekt stellt die Betrachtungsobjekte hell beleuchtet dar. Dadurch verstärkt sich der Kontrast, sodaß nahezu unsichtbare kleinste aber lichtbrechende Teilchen beobachtbar werden. Um diese kleinsten lichtbrechenden Teilchen geht es hier besonders, da man festgestellt hat, daß ihnen ein Eigenleben innewohnt, welches man nicht mit brownscher Molekularbewegung erklären kann.

Diese in Anlehnung an Wilhelm Reich von uns als Bione bezeichneten hochbeweglichen Körperchen, deren Größe nicht messbar sind, finden sich in allen Gewebe-, Körper- Blut- und Pflanzensäften, sie treten nach bestimmten Mustern auf und mutieren zu größeren Lebensformen sobald die körperliche Abwehr lahmgelegt ist. Die Frage ob sie lebensgenerierend oder parasitären Ursprungs sind kann hier nicht abschließend geklärt werden.

Die folgenden Bilder zeigen, daß der als steril betrachtete Blutkörper voll von belebten und unbelebten Fremdstoffen ist, die sich sowohl in roten wie auch weißen Blutkörperchen, Blutplasma, Pflanzensäften sowie salzhaltigen Wässern finden.

Die Welt des Mikrokosmoses kann durch die Dunkelfeldmikroskopie neu erlebbar gemacht werden.

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Zuletzt aktualisiert am Dienstag, den 25. September 2012 um 11:21 Uhr
 

Dunkelfeld Mikroskopie - Vorschau

Geschrieben von: Michael Liebert Dienstag, den 24. April 2012 um 11:14 Uhr
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Dunkelfeld Mikroskopie - Einblicke in den Mikrokosmos. Das 1. Vorschau-Video zu unserer neuen Serie. In den folgenden Videos werden anhand von Dunkelfeld Mikroskop Videoaufnahmen die Vorgänge im menschlichen Körper erforscht und erklärt.

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Zuletzt aktualisiert am Dienstag, den 24. April 2012 um 11:31 Uhr
   

Das Nuklid in der Nebelkammer

Geschrieben von: Michael Liebert Donnerstag, den 29. März 2012 um 16:05 Uhr
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GRZ Projekt – Selbstbau einer kontinuierlichen Nebelkammer

Von der Idee zur Realisierung

„The most original and wonderful instrument in scientific history“ Ernest Rutherford (1871-1937)

Historischer Hintergrund

Charles Thomson Rees Wilson (1869-1959) war ein schottischer Physiker und Nobelpreisträger. Er erhielt 1927 den Nobelpreis für Physik zusammen mit Arthur Holly Compton (1892-1962), der Entdecker des Compton Effektes (Streuung eines Photons an einem Teilchen mit Vergrößerung der Wellenlänge), was Compton im Falle des Rückstoßelektrons in einer Nebelkammer zweifelsfrei nachweisen konnte. Nachdem C.R.T. Wilson durch den Besuch einer Privatschule die nötigen Voraussetzungen für die Universität erworben hatte schrieb er sich beim Owen´s College ein, die heutige Universität Manchester, worauf er im Jahre 1888 dank eines Stipendiums von dort zum Sidney Sussex College in Cambridge wechseln konnte, um dann im Jahre 1892 seinen Abschluss zu machen. Ursprünglich wollte Wilson Arzt werden und besuchte daher vorwiegend Kurse in Biologie. Mit 15 Jahren begann er Medizin zu studieren, wechselte dann jedoch zu den Naturwissenschaften. In Cambridge wurden seine Interessen zusätzlich in den Fächern Physik und Chemie geweckt. Es wird angenommen dass durch Prof. Balfour Stewart der Entschluss von Wilson sich von der Medizin abzuwenden beeinflusst worden sein könnte, der dort in Cambridge Physik unterrichtete. Gut ein Dutzend Jahre früher studierte Joseph John Thomson (1856-1940) in Cambridge, für seine Forschungen der elektrischen Leitfähigkeit von Gasen erhielt er 1906 den Nobelpreis für Physik.

Während Wilson auf der Bergspitze des Ben Nevis stand, des höchsten schottischen Berges (1344m), es muss im Spätsommer 1894 gewesen sein, war er beeindruckt von der Schönheit der optischen Phänomene in der Atmosphäre wie der Korona (Leuchterscheinung im Zusammenhang mit Sonne oder Mond, durch Beugung an Wassertröpfchen der Wolken hervorgerufen) und der Glorien (Lichterscheinung verursacht durch Rückstreuung an fein dispersen, sphärischen Tropfen in Form von Nebel oder Wolken). So beschloss er diese Phänomene in seinem Labor zu reproduzieren (Anfang 1895). Damit Wolkenbildung stattfinden kann bedarf es Kondensationskernen oder Kondensationskeimen wie Staub-, Salz- oder Rußpartikel. Da seine Versuche jedoch mit einem Volumen von feuchter, staubfreier Luft durchgeführt wurden, aber immer wieder eine unerwartete Tropfenbildung stattfand, schlussfolgerte Wilson das doch eine Kondensation an Kernen stattgefunden haben muss, möglicherweise von den Ionen die die kontinuierliche Restleitfähigkeit der Atmosphäre ermöglichen. Seine Hypothese wurde unterstützt durch die Anwendung der ebenfalls erst neu entdeckten X-Strahlen (ende 1895), denen er einen Vorläufer seiner Nebelkammer aussetzte (anfangs 1896). Die Exposition mit Röntgenstrahlen führte zu einem schlagartigen Anstieg der Tropfenbildung, das deckte sich mit den Beobachtungen C.W. Röntgens (1845-1923), dass Luft beim Durchgang von X-Strahlen leitfähig wird. Im Sommer des Jahres wurde von Thomson und Rutherford fest bewiesen, dass die Leitfähigkeit in der Tat durch die Ionisation des Gases verursacht wurde. Von da an bestand kein Zweifel mehr, dass man Ionen in Gasen detektieren, photographisch festhalten und später die Aufnahmen studieren kann.

Es sollte jedoch noch ein paar Jahre dauern, bis die endgültige Version der Nebelkammer einsatzbereit war. Den größten Teil der Arbeit an der Untersuchung von Ionen als Kondensationskerne erledigte Wilson zwischen 1895-1900. Nach 1900 waren seine Aktivitäten durch massive Lehraufträge stark eingeschränkt. Anfangs 1911 war er dann der erste Mensch der Spuren von alpha- und beta-Teilchen sehen und fotografieren konnte. Dieses Ereignis zog großes Interesse nach sich, als der Pfadverlauf der alpha-Partikel genau der Zeichnung entsprach, die W.H. Bragg (1862-1942) in einer Publikation einige Jahre vorher veröffentlicht hatte. Aber es dauerte dennoch bis zum Jahr 1923 die Nebelkammer soweit zu verbessern, so dass Wilson seine beiden legendären und wundervoll bebilderten klassischen Veröffentlichungen über die Bahnen der Elektronen fertig stellen konnte. Seine Arbeit wurde in weiten Teilen der Welt mit Begeisterung aufgenommen und führte zu neuen spektakulären Entdeckungen. So forschten in Cambridge mit der Nebelkammer P.M.S. Blackett (1897-1974) und P.L. Kapitsa (1894-1984), Iréne Curie (1897 1956) und P. Auger (1899-1993) in Paris sowie W. Bothe (1891-1957) und L. Meitner (1878-1968) in Berlin.

Was Wilson im Geiste der GRZ Forschungstätigkeit hervorhebt ist seine fachübergreifende Ausbildung von der Medizin/Biologie hin zur Kerntechnik, so wurde er 1925 zum Jacksonian Professor für Naturphilosophie in Cambridge ernannt. Dort lehrte er bis zu seiner Pensionierung 1934.

Physikalisch technischer Hintergrund

Die aktuellen Nebelkammern zum Selbstbau benutzen Peltier-Elemente zur Kühlung der Bodenplatte und einige zusätzlich eine ohmsche Heizung für den Isopropyl Alkohol zum herabrieseln von der Kammerdecke. Da Peltiers erst mit Aufkommen der Halbleiter Technologie einen signifikanten Wirkungsgrad erzielten war Wilson auf eine aufwändigere mechanische Lösung angewiesen. Er benutzte damals noch einen Kolben mit Schieber um über eine adiabatische Expansion (kein Wärmeaustausch mit der Umgebung) die Luft abzukühlen. Beim heraus ziehen des Schiebers vergrößert sich das Volumen und der Druck nimmt ab, begleitet von einer Verringerung der Temperatur. In normaler Luft verursacht eine solche Expansion den Wasserdampf zu einer Kondensation an Staubpartikeln der Luft. Da Wilson mit gereinigter Luft experimentierte waren die Kondensstreifen in der Kammer unerwartet. Die Erklärung waren Ionen, die von natürlichen Isotopen herrührten und die Kondensationskerne bildeten.

Technischer Aufbau

Für den benötigten fallenden Temparaturgradienten wurden Peltier Elemente verbaut. Das bringt nicht nur den Vorteil, dass sich die ganze Konstruktion mechanisch vereinfacht, sondern die Nebelkammer auch kontinuierlich betrieben werden kann. Bei Wilsons Aufbau ließen sich immer nur Momentaufnahmen machen und man war bestrebt die Kolbenfrequenz so zu regulieren, dass man möglichst viele Bilder in einer bestimmten Zeitspanne bekam.

Die Peltiers wurden mit Wärmeleitpaste auf einen CPU-Kühler montiert. Ein wesentliches Problem stellt die Isolation des CPU-Kühlkörpers gegenüber der Bodenplatte mit dem Nuklid und den darunter liegenden Peltiers dar. Da die kühle Seite oben liegt, die kalte unten, steigt die Wärme konvektiv nach oben und vermindert damit wiederum die Kühlleistung. Eine Weiterentwicklung wird statt des CPU-Kühlers auf einen Wasserumlauf setzen, da dadurch die Wärme schneller abgeführt wird und das Konvektionsproblem entfällt. Trotz zweistufiger Verwendung von Peltiers hat sich gezeigt, dass erst eine Erwärmung des Alkohols den erwünschten Effekt brachte, da eine Abkühlung nicht mehr als -36°C erreicht werden konnte (kurzzeitig). Die Stromversorgung erfolgt über ein PC-Netzteil, die LED mit Schwanenhals strahlt die Nebelkammer seitlich an, so dass die Spuren besser sichtbar gemacht werden können. Im Schraubverschluß mittels Zahnstocher fixiert ist der Isopropyl Alkohol eingefüllt und wird mittels Widerstand verdampft. Als Nuklid wurde ein natürlich vorkommendes Uranocircit Mineral genommen. (Zeigt deutliche grünliche Fluoreszenz unter UV-Licht)

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Literaturverzeichnis

[1] Duden, Schülerduden Physik

[2] http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1927/wilson-bio.html

[3] http://de.wikipedia.org/wiki/Charles_Thomson_Rees_Wilson

[4] http://www.lateralscience.co.uk/cloud/

[5] http://home.arcor.de/webfalk/schule/physik/nebelkammer.htm

[6] http://www.federmann.co.at/vfhess/Kapitel/6_1.html

[7] http://outreach.phas.ubc.ca/phys420/p420_97/chris/p4.htm

[8] http://pp.physik.uni-erlangen.de/groups/ws0506/ppg1/protokolle/nebelkammer.pdf

[9] http://de.wikipedia.org/wiki/Korona_(Atmosph%C3%A4rische_Optik)

[10] http://de.wikipedia.org/wiki/Glorie

Abbildungsverzeichnis

[1] http://commons.wikimedia.org/wiki/File:CTR_Wilson.jpg

[2] http://www-outreach.phy.cam.ac.uk/camphys/museum/area2/images/cabinet1_2.jpg

[3] http://www.youtube.com/watch?v=7PySJIUcj1o

Zuletzt aktualisiert am Freitag, den 24. Januar 2014 um 12:25 Uhr
 

Der Wasserfaden Versuch in 3D - Statische Energie

Geschrieben von: Michael Liebert Dienstag, den 26. April 2011 um 09:01 Uhr
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GRZ Wasserlabor - Der Wasserfaden Versuch

Bei diesem Versuch wird ein, zum größten Teil aus Messing bestehendes Gerät, von oben mit Wasser befüllt, welches durch Rohre geleitet, an einer Kanüle mündet. Der Wasserstrahl spaltet sich aufgrund der elektrostatischen Ladung, verwirbelt auf, wie im Video zu sehen ist.

Gemessen wird unter anderem die Temperatur. Auch die statische Spannung, die allein durch den Durchfluss des Wassers entsteht, wird sichtbar. Der 3D Effekt wird mit einer Rot-Cyan 3D Brille deutlich.

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Zuletzt aktualisiert am Dienstag, den 26. April 2011 um 10:40 Uhr
   

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