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Quark (Physik) Drucken E-Mail

Quarks sind die elementaren Bestandteile (Elementarteilchen), aus denen man sich Hadronen (z. B. die Atomkern-Bausteine Protonen und Neutronen) aufgebaut denkt.

Sie tragen einen Spin von ½ und sind damit Fermionen. Zusammen mit den Leptonen und den Eichbosonen gelten sie heute als die fundamentalen Bausteine, aus denen alle Materie aufgebaut ist. So bestehen Baryonen (z. B. das Proton) aus drei Quarks, Mesonen (z. B. das Pion) jeweils aus einem Quark und einem Antiquark.

1964 postulierte der Caltech-Physiker Murray Gell-Mann zusammen mit seinem Kollegen George Zweig die Existenz der Quarks[1]. Gell-Mann erhielt 1969 für die Schematisierung des hadronischen „Teilchen-Zoos“ mittels der Quarks den Nobelpreis für Physik.

Die experimentelle Untersuchung von Quarks erfolgte historisch durch tief-inelastische Elektron-Nukleon-Streuung. Hinweise auf die Existenz und die Eigenschaften der Quarks wurden dabei in den Strukturfunktionen gefunden.

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Radio Drucken E-Mail
Ein Radio (v. lat.: radius = der Strahl) ist ein Gerät zum Empfang von Hörfunksendungen. Diese werden bei herkömmlichen Radios von einem terrestrischen Radiosender über elektromagnetische Wellen oder als hochfrequente elektrische Signale über Kabel ausgesendet. Die empfangene Information wird im Wesentlichen in Schall umgewandelt, zu einem kleinen Teil enthält sie RDS-Daten, wie Senderkennung und Radiotext.

Neben dem speziellen Radioempfänger kann der Hörfunk auch mit Computern (Streaming Audio, Internetradio) und Satellitenempfängern empfangen werden.

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Global Positioning System (GPS) Drucken E-Mail
Ein Global Positioning System, (deutsch sinngemäß: Globales Positionsbestimmungssystem) (GPS) ist jedes weltweite, satellitengestützte Navigationssystem. Der Begriff GPS wird aber im allgemeinen Sprachgebrauch speziell für das NAVSTAR-GPS des US-Verteidigungsministeriums verwendet, das Ende der 1980er-Jahre zur weltweiten Positionsbestimmung und Zeitmessung entwickelt wurde. Die vielfach verwendete Übersetzung Positionierungssystem ist nicht sinngemäß, da GPS keine unmittelbare Positionsänderung im Sinne eines Aktor-Effekts bewirkt.

NAVSTAR-GPS ist heute weltweit das wichtigste Ortungs- und Navigationssystem und löste ab etwa 1985 das alte, 1999 auslaufende Satellitennavigationssystem NNSS (Transit) der US-Marine ab, ebenso die Vela-Satelliten zur Ortung von Atombombenexplosionen. Die Ortungsgenauigkeit des Standard-Codes stieg am 1. Mai 2000 mit Abschaltung der künstlichen Signalverzerrung (Selective Availability) von etwa 100 Meter auf 10–15 Meter und lässt sich durch verschiedene Differenzmethoden (dGPS) auf Zentimeter steigern. Mit speziellen Mehrfrequenzgeräten mit Messung der L1- und L2-Frequenz sowie längeren Messzeiten werden für geodätische Zwecke Genauigkeiten von wenigen Millimetern/km Basislinienabstand erreicht.

Die offizielle Bezeichnung ist „Navigational Satellite Timing and Ranging - Global Positioning System“ (NAVSTAR-GPS). NAVSTAR wird manchmal auch als Abkürzung für „Navigation System using Timing and Ranging“ genutzt. GPS wurde am 17. Juli 1995 offiziell in Betrieb genommen.

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Mechatronik Drucken E-Mail
Die Mechatronik beschäftigt sich interdisziplinär mit dem Zusammenwirken mechanischer, elektronischer und informationstechnischer Elemente und Module in mechatronischen Systemen.

Der Begriff Mechatronik (Mechanical Engineering-Electronic Engineering) ist ein Kunstwort. Er wurde ab 1969 von der japanischen Firma Yaskawa Electric Corporation geprägt und findet seinen Ursprung in der Feinmechanik. Später kam die Informatik als neue Kerndisziplin hinzu. Der Begriff Mechatronik hat sich in den letzten Jahren in der Technik weltweit eingeführt. Sie steht eng mit der Elektromechanik, der Feinwerktechnik, der Mikrosystemtechnik und der Adaptronik in Beziehung.

Mechatronik lässt sich auch von den drei Kernpunkten des Fachbereiches ableiten. Mechanik als Hauptpunkt, mit Elektronik und als Verknüpfung der beiden Teilgebiete die Informatik.

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Katalysator Drucken E-Mail
Katalysator (von der Katalyse, griechisch, katálysis - Auflösung mit lateinischer Endung) bezeichnet in der Chemie einen Stoff, der die Reaktionsgeschwindigkeit einer chemischen Reaktion beeinflusst, ohne dabei selbst verbraucht zu werden. Dies geschieht durch Herabsetzung der Aktivierungsenergie. Katalysatoren ändern somit die Kinetik chemischer Reaktionen, ohne deren Thermodynamik zu verändern. Sie beschleunigen die Hin- und Rückreaktion gleichermaßen und ändern somit nichts am Gleichgewicht einer Reaktion.

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Leuchtdiode (LED) Drucken E-Mail
Eine Leuchtdiode (auch Lumineszenz-Diode, kurz LED für Light Emitting Diode beziehungsweise lichtemittierende Diode) ist ein elektronisches Halbleiter-Bauelement. Fließt durch die Diode Strom in Durchlassrichtung, so strahlt sie Licht, Infrarotstrahlung (als Infrarotdiode) oder auch Ultraviolettstrahlung mit einer vom Halbleitermaterial abhängigen Wellenlänge ab.

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Elektrotechnik Drucken E-Mail
Elektrotechnik bezeichnet denjenigen Bereich der Physik, der sich ingenieurwissenschaftlich mit der Forschung und der technischen Entwicklung sowie der Produktionstechnik von Geräten oder Verfahren befasst, die zumindest anteilig auf elektrischer Energie beruhen. Hierzu gehört der Bereich der Wandler, elektrischen Maschinen, Bauelemente sowie Schaltungen für die Steuer-, Mess-, Regelungs-, Nachrichten- und Computertechnik bis hin zur technischen Informatik.

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Techniker Drucken E-Mail
Als Techniker bezeichnet man allgemein eine Person, die in einem technischen Beruf tätig ist. Oft werden pauschal auch "Diplomingenieure" oder beispielsweise "Betriebstechniker" und "Servicetechniker" oder Berufe wie z. B. "Zahntechniker" oder "Radio- und Fernsehtechniker" als Techniker bezeichnet. Im eigentlichen Sinne sind Techniker jedoch Personen, welche eine staatliche Prüfung an einer (höheren) Fachschule für Technik abgelegt haben und dadurch die Berufsbezeichnung „Staatlich geprüfter Techniker“ führen dürfen. Im deutschsprachigen Raum lauten die Bezeichnungen Staatlich geprüfter Techniker oder Diplom-Techniker (FS/HF/TS).

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Transistor Drucken E-Mail
Ein Transistor ist ein elektronisches Halbleiterbauelement zum Schalten und Verstärken von elektrischen Signalen ohne mechanische Bewegungen.

Transistoren sind, teilweise als elementare Komponenten integrierter Schaltungen, Bestandteil der Nachrichtentechnik (Funk, Radio), der Automatisierungstechnik und in Computersystemen.

Der Begriff „Transistor“ ist eine Kurzform für eine der englischen Bezeichnungen Transfer Varistor, Transformation Resistor oder Transfer Resistor, also einen durch Spannung oder Strom steuerbaren elektrischen Widerstand.

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Funkuhr Drucken E-Mail
Eine Funkuhr ist eine Uhr (meistens eine Quarzuhr), die ein von einem Langwellen-Zeitzeichensender per Funk ausgestrahltes Zeitsignal empfangen kann und dessen Uhrzeit selbständig übernimmt.

Die Vorteile einer Funkuhr sind, dass

* immer eine sehr genaue Uhrzeit angezeigt wird,
* kein Nachstellen von Hand nötig ist,
* die Umstellung zwischen Normalzeit und Sommerzeit automatisch erfolgt.


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Mustererkennung Drucken E-Mail
Mustererkennung ist die Fähigkeit, in einer Menge von Daten Regelmäßigkeiten, Wiederholungen, Ähnlichkeiten oder Gesetzmäßigkeiten zu erkennen. Dieses Leistungsmerkmal höherer kognitiver Systeme wird für die menschliche Wahrnehmung von Kognitionswissenschaften wie der Wahrnehmungspsychologie erforscht, für Maschinen von der Informatik.

Typische Beispiele für die zahllosen Anwendungsgebiete sind Spracherkennung, Texterkennung und Gesichtserkennung, Aufgaben, die die menschliche Wahrnehmung andauernd und scheinbar mühelos erledigt. Die elementare Fähigkeit der Klassifizierung ist jedoch auch der Grundstein von Begriffsbildung, Abstraktion und (induktivem) Denken und damit letztlich von Intelligenz, sodass die Mustererkennung auch für allgemeinere Gebiete wie die Künstliche Intelligenz oder das Data-Mining von zentraler Bedeutung ist.

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Automobil Drucken E-Mail
Ein Automobil, kurz Auto (auch Kraftwagen, früher Motorwagen), ist ein mehrspuriges Kraftfahrzeug, das von einem Motor angetrieben wird und zur Beförderung von Personen und Frachtgütern dient.

Die Bezeichnung ist aus dem griechischen "selbst" und Latein mobilis "beweglich" abgeleitet. Diese nominelle Definition würde eigentlich auch motorisierte Zweiräder und Schienenfahrzeuge einschließen. Im allgemeinen Sprachgebrauch jedoch wird unter einem Automobil heute ein mehrspuriges, nicht schienengebundenes Kraftfahrzeug verstanden. Oft ist auch nur der Pkw, nicht aber der per Definition auch zur Gruppe der Automobile gehörende Lkw gemeint.

Die motorisch bewegten Fahrzeuge haben gegenüber den von Zugtieren gezogenen wesentliche Vorteile. Sie können schneller und weiter fahren sowie größere und anhaltende Steigungen leichter bewältigen.

Im Jahr 1995 gab es weltweit etwa 500 Millionen Personenkraftwagen, 2002 waren es bereits 590 Millionen. In Deutschland gab es 2002 etwa 53,3 Millionen Pkw, 2007 waren es rund 55,5 Millionen.

Dieser Artikel beschreibt die allgemeine Entwicklung des Autos; die Erläuterung des technischen Aufbaus erfolgt im Artikel Kraftfahrzeug.


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Perpetuum Mobile Drucken E-Mail
Ein Perpetuum Mobile ist eine Konstruktion, die – einmal in Gang gesetzt – ewig in Bewegung bleibt und dabei Arbeit verrichten soll, ohne dass ihr von außen Energie zugeführt wird.

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Warpantrieb Drucken E-Mail
Unter Warpantrieb (englisch Warp „Verzerrung“) versteht man einen fiktiven, wegverkürzenden Raumschiffantrieb. Bei dieser Science-Fiction-Technologie handelt es sich um ein literarisches Stilmittel, das vom US-amerikanischen Science-Fiction-Autoren Gene Roddenberry für seine Fernsehserie Star Trek benutzt wurde, um damit in Erzählungen die Bewältigung großer Entfernungen zu anderen Sternensystemen plausibel beschreiben zu können, ohne in Konflikte mit den Gesetzen der Relativitätstheorie zu kommen. Der Begriff ist heute in der Science Fiction allgemein bekannt, wird aber je nach Autor unterschiedlich beschrieben. Anders als im Allgemeinen angenommen, ist der Warpantrieb aber keinesfalls eine Erfindung Roddenberrys; Chester S. Geier beschreibt bereits 1948 in seinem Roman The Flight of the Starlight den Warpantrieb.

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VDE Verband der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik e.V. Drucken E-Mail
Der VDE Verband der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik e.V. ist mit 34.000 Mitgliedern, davon 1.250 Unternehmen und 6.500 Studierenden, einer der großen technisch-wissenschaftlichen Verbände Europas.

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Nanotechnologie Drucken E-Mail
Mit Nanotechnologie wird heute populärwissenschaftlich die Forschung in der Clusterphysik und Oberflächenphysik, Oberflächenchemie, der Halbleiterphysik, in Gebieten der Chemie und bisher noch im begrenzten Rahmen in Teilbereichen des Maschinenbaus und der Lebensmitteltechnologie (Nano-Food) bezeichnet. Der Sammelbegriff gründet auf der allen Nano-Forschungsgebieten gleichen Größenordnung vom Einzelatom bis zu einer Strukturgröße von 100 Nanometern (nm). Ein Nanometer ist ein Milliardstel Meter (10-9 m). Diese Größenordnung bezeichnet einen Grenzbereich, in dem die Oberflächeneigenschaften gegenüber den Volumeneigenschaften der Materialien eine immer größere Rolle spielen und zunehmend quantenphysikalische Effekte berücksichtigt werden müssen. In der Nanotechnologie stößt man also zu Längenskalen vor, auf denen besonders die Größe die Eigenschaften eines Objektes bestimmen. Man spricht von „größeninduzierten Funktionalitäten“.

Schon heute spielen die Nanomaterialien eine wichtige Rolle, die zumeist auf chemischem Wege oder mittels mechanischer Methoden hergestellt werden. Einige davon sind kommerziell verfügbar und werden in handelsüblichen Produkten eingesetzt, andere sind wichtige Modellsysteme für die physikalisch-chemische und materialwissenschaftliche Forschung. Ebenfalls bedeutend ist die Nanoelektronik. Deren Zugehörigkeit zur Nanotechnologie wird in der wissenschaftlichen und forschungspolitischen Praxis nicht einheitlich gesehen.

Eine Entwicklungsrichtung der Nanotechnologie kann als Fortsetzung und Erweiterung der Mikrotechnik angesehen werden (Top-down-Ansatz), doch erfordert eine weitere Verkleinerung von Mikrometerstrukturen meist völlig unkonventionelle neue Ansätze. Die Chemie folgt in der Nanotechnologie oft dem entgegengesetzten Ansatz: bottom-up. Chemiker, die üblicherweise in molekularen, d. h. Sub-Nanometer-Dimensionen arbeiten, bauen aus einer Vielzahl von einzelnen Moleküleinheiten größere nanoskalige Molekülverbunde auf. Ein Beispiel dazu sind Dendrimere.

Nur ein kleiner Zweig der Nanotechnologie beschäftigt sich mit Nanomaschinen oder Nanobots.



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