Forum: Wissenschaft
Deutschlands teuerstes Experiment: Die Lichtmaschine
European XFEL

Acht Jahre Bauzeit, mehr als 1,2 Milliarden Euro Kosten: Bei Hamburg soll in diesem Jahr die hellste Röntgenquelle der Welt in Betrieb gehen. Eine Forschungsanlage der Superlative. Wofür ist die gut?

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KingTut 01.04.2017, 20:13
1. Gut investiertes Geld

1.2 Mrd. Euro ist eine moderate Summe und vor dem Hintergrund, dass damit die Krebsforschung einen großen Schritt vorangebracht werden soll, ist das gut investiertes Geld.
Interessant finde ich die Tatsache, dass es gelingen soll, das anvisierte Molekül zu fotografieren, bevor es vom Röntgenpuls zerlegt wird. Vielleicht gelingt es eines Tages, diese dank dieser Forschung, auch im 100.000-fach kleineren Quantenbereich ähnliche Ergebnisse hervorzubringen, d.h. Ort und Geschwindigkeit festzustellen, BEVOR diese durch die Beobachtung beeinflusst wird, wie dies derzeit der Fall ist.

Das Forschungsvorhaben untermauert außerdem die technologische Spitzenposition Deutschlands, die vor über hundert Jahren ihren Anfang nahm, als unsere Wissenschaftler regelmäßig mit dem Nobelpreis geehrt wurden.

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eunegin 01.04.2017, 20:30
2. Bildung, Wissenschaft = Investition in die Zukunft

Viel mehr Mittel müssten in Bildung (auf jeder Ebene!) und Wissenschaft fließen. DAS sichert unsere Zukunft.

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jus94 01.04.2017, 20:57
3.

Zitat von KingTut
Interessant finde ich die Tatsache, dass es gelingen soll, das anvisierte Molekül zu fotografieren, bevor es vom Röntgenpuls zerlegt wird. Vielleicht gelingt es eines Tages, diese dank dieser Forschung, auch im 100.000-fach kleineren Quantenbereich ähnliche Ergebnisse hervorzubringen, d.h. Ort und Geschwindigkeit festzustellen, BEVOR diese durch die Beobachtung beeinflusst wird, wie dies derzeit der Fall ist.
In Schenefeld entsteht eine bahnbrechende Lichtquelle, welche für die nächsten Jahre Wissenschaftler aus aller Welt nach Schenefeld bringen wird.

Das XFEL ist auch deshalb so einzigartig, weil es bis zu 27000-Röntgenpulse pro Sekunde erzeugen kann, wobei ein Puls nur etwa ein billiardstel Teil einer Sekunde lang ist. Deshalb ist es auch möglich, Moleküle abzubilden "bevor" sie zerstört werden. Denn innerhalb dieser kurzen Zeit, bewegen sich die Atome eines Moleküls kaum.

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curiosus_ 01.04.2017, 21:38
4. Das Molekül...

Zitat von KingTut
1.2 Mrd. Euro ist eine moderate Summe und vor dem Hintergrund, dass damit die Krebsforschung einen großen Schritt vorangebracht werden soll, ist das gut investiertes Geld. Interessant finde ich die Tatsache, dass es gelingen soll, das anvisierte Molekül zu fotografieren, bevor es vom Röntgenpuls zerlegt wird. Vielleicht gelingt es eines Tages, diese dank dieser Forschung, auch im 100.000-fach kleineren Quantenbereich ähnliche Ergebnisse hervorzubringen, d.h. Ort und Geschwindigkeit festzustellen, BEVOR diese durch die Beobachtung beeinflusst wird, wie dies derzeit der Fall ist. Das Forschungsvorhaben untermauert außerdem die technologische Spitzenposition Deutschlands, die vor über hundert Jahren ihren Anfang nahm, als unsere Wissenschaftler regelmäßig mit dem Nobelpreis geehrt wurden.
...wird gleichzeitig fotografiert und durch Energieübertrag so stark angeregt, dass es zerbricht. Die Kunst ist es, den Röntgenblitz so kurz zu machen, dass er schon vorbei ist wenn das Molekül beginnt aufzubrechen. Was verhindert, dass das Röntgen-Abbild der auseinanderfliegenden Molekülbruchstücke für Unschärfe im Bild sorgt. Trotz dieser ultrakurzen Belichtungszeit muss natürlich genügen Röntgenintensität auf den Sensor treffen um ein genügend rauschfreies Bild zu bekommen. Deshalb muss der Blitz extrem intensiv sein, was natürlich die Zerstörung des Moleküls begünstigt.

Im Quantenbereich wird so etwas sicher nicht gehen. Allein deshalb, weil mit elektromagnetischen Wellen nur Objekte abgebildet werden können die nicht wesentlich kleiner als die Wellenlänge der Strahlung sind. Die kürzestwellige Strahlung ist Gammastrahlung mit Wellenlängen im Pikometerbereich. Das Proton z.B. ist noch 1000 mal kleiner.

Und Ort und Geschwindigkeit lässt sich prinzipiell nicht genauer messen als es die Heisenbergsche Unschärferelation vorgibt. Das ist eine prinzipielle Grenze, keine Auswirkung einer ungenauen Messtechnik.

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a-baer 01.04.2017, 22:22
5. Nur für zivile Forschung??

Forschung an Biomolekülen klingt ja richtig lieb.
Aber FEL's (Free Electron Laser) stossen anscheinend auch beim Militär für die Entwicklung von Flugabwehrwaffen auf grosses Interesse. Ob das auch für X-FEL's gilt, weiss ich nicht, aber das wäre zumindest mal eine Frage des Journalisten wert gewesen.
Immerhin ist Russland mit fast einem Drittel beteiligt.

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awoth 01.04.2017, 22:33
6. Abgesehen von den bereits diskutierten Ungenauigkeiten

im Text sollten wir uns stets vergegenwärtigen, dass es sich hierbei um ein Projekt der Grundlagenforschung handelt. Erkenntnisgewinn darf man nicht mit "lohnt sich das?" hinterfragen!
Lohnte sich die Erfindung des Feuers?
Lohnte sich die Entdeckung des Penicillins?
Lohnte sich die Mondlandung?
Lohnte sich die Erfindung des Dschungelcamps?
Lohnte sich die Erforschung des Elektro-Magnetismus?
Lohnt sich Germany's Next Topmodel?

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satspiegel 01.04.2017, 22:54
7. 2-klassige Forschung

Wir sollten uns in Deutschland nichts vormachen: Das ist 2-klassige Forschung. Es ist gute Forschung aber nichts bahnbrechendes.
Es wird noch lange dauern, bis Deutschland wieder an die Spitze der Forschung gelangt. So wie das „Internet Neuland“ ist, wird es immer schwieriger, fundamentale Forschung zu betreiben. Dieser Trend muss dringend umkehren werden sonst werden wir in Deutschland intellektuell verdursten.

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gerd0210 02.04.2017, 23:47
8.

Zitat von curiosus_
...wird gleichzeitig fotografiert und durch Energieübertrag so stark angeregt, dass es zerbricht. Die Kunst ist es, den Röntgenblitz so kurz zu machen, dass er schon vorbei ist wenn das Molekül beginnt aufzubrechen. Was verhindert, dass das Röntgen-Abbild der auseinanderfliegenden Molekülbruchstücke für Unschärfe im Bild sorgt. Trotz dieser ultrakurzen Belichtungszeit muss natürlich genügen Röntgenintensität auf den Sensor treffen um ein genügend rauschfreies Bild zu bekommen. Deshalb muss der Blitz extrem intensiv sein, was natürlich die Zerstörung des Moleküls begünstigt. Im Quantenbereich wird so etwas sicher nicht gehen. Allein deshalb, weil mit elektromagnetischen Wellen nur Objekte abgebildet werden können die nicht wesentlich kleiner als die Wellenlänge der Strahlung sind. Die kürzestwellige Strahlung ist Gammastrahlung mit Wellenlängen im Pikometerbereich. Das Proton z.B. ist noch 1000 mal kleiner. Und Ort und Geschwindigkeit lässt sich prinzipiell nicht genauer messen als es die Heisenbergsche Unschärferelation vorgibt. Das ist eine prinzipielle Grenze, keine Auswirkung einer ungenauen Messtechnik.
Eine schnelle Bilitzfolge wäre dann aber nur nötig, wenn nach dem ersten Blitz ein Prozess beginnt, den man mit weiteren Blitzen verfolgen kann.

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Rushki 02.04.2017, 23:54
9.

April April?

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