Hỵdrodynạmik

die Lehre von den physikalischen Erscheinungen strömender Flüssigkeiten und Gase. In vielen Fällen lassen sich die Bewegungen in der Hydrodynamik unter recht vereinfachenden Annahmen, vor allem unter Vernachlässigung der inneren Reibung (Viskosität), rechnerisch behandeln. Die Grundgesetze, aus denen sich die Bewegung idealer Flüssigkeiten ableiten lässt, sind die Euler’schen Gleichungen (Massen-Trägheitskräfte gleich Druckkräfte) zusammen mit der die Massenerhaltung zum Ausdruck bringenden Kontinuitätsgleichung. Die Zähigkeitskräfte sind meist nur in der unmittelbaren Nähe fester Begrenzungen der Strömung von Bedeutung und werden in diesem Fall durch die sog. Grenzschichttheorie berücksichtigt.

Natur & Umwelt

Wettervorhersage: Die eigenen Haare als Regenradar

Frisuren und Wetter vertragen sich oft nicht. Diese Erfahrung hat jeder schon einmal gemacht, der mit frisch gestylter Frisur das Haus verlassen hat. Ein Sturzregen ruiniert die Pracht natürlich sofort, aber auch Nieselregen und höhere Luftfeuchtigkeit setzen ungewollte Akzente als Kräuseln oder Volumenverlust. Doch wie kommt dieser Effekt zustande? Und inwiefern kann er von Meteorologen...

Wissenschaft

Wie viel Energie die Fortpflanzung kostet

Während der Schwangerschaft verbraucht die werdende Mutter mehr Energie. Ein Teil dieser Energie fließt direkt in den ungeborenen Nachwuchs und ermöglicht dessen Wachstum. Doch zusätzlich hat die Mutter auch indirekte Kosten: Ihr Stoffwechsel erhöht sich, sie bildet energieintensive Strukturen wie die Plazenta und muss überdies...

Mikroelektronik, Computer, Künstliche Intelligenz, Big Data

Wissenschaft

Erleuchtung für Computer

Mit ihrem immensen Bedarf an Rechenleistung bringen Künstliche Intelligenz und Big Data die heutige Mikroelektronik an ihre Grenzen. Optische Computerchips könnten ein Ausweg sein und neue Arten von Rechenmaschinen ermöglichen. von THOMAS BRANDSTETTER Bei der Kommunikation hat Licht seine Überlegenheit bereits bewiesen....

Technik

75 Jahre Transistor – eine Erfindung, die die Welt veränderte

In jedem Elektronikbauteil stecken heute Transistoren in Form von integrierten Schaltungen und Mikrochips. Erst sie erzeugen die Nullen und Einsen, die die gesamte digitale Technik prägen. Gleichzeitig arbeiten diese kleinen Halbleiter-Bauteile als Verstärker und übernehmen unzählige weitere Grundfunktionen moderner Elektronik – beispielsweise bei der Erzeugung von Radar- oder Radiosignalen,...