hraach – Seite 8 – Henning Raach

Supraleitung

Es gibt Materialien, deren elektrischer Widerstand gleich Null ist bei hinreichend niedriger Temperatur. Auch die elektrische Stromdichte und das Magnetfeld dürfen nicht zu groß sein. Im Jahre 1908 gelang Heike Kamerlingh-Onnes (und seinem Labor) die Verflüssigung von Helium, dessen Siedetemperatur bei 4,2 K unter Atmosphärendruck liegt. Dadurch war es ihm möglich, 1911 die Supraleitung in Quecksilber zu entdecken.

Es folgten die Entdeckung von vielen weiteren Supraleitern, später auch Hochtemperatursupraleitern. Letztere haben den Vorteil, dass zu ihrer Kühlung flüssiger Stickstoff (77 K) ausreicht.

Für supraleitende Magnete wird häufig die Legierung NbTi (Niob-Titan) verwendet, deren kritische Temperatur bei etwa 10 K liegt.

Der kältere Teil von Stromzuführungen ist oft aus Hochtemperatursupraleitern (HTS).

Paderborn

In Paderborn bin ich aufgewachsen. Meine Bandkollegen in Darmstadt behaupten tatsächlich, Paderborn gebe es gar nicht. Die schauen zu viele Krimis. Natürlich gibt es Bielefeld! Sicher gibt es Paderborn! Dass viele die ost-westfälische Provinz nicht kennen, muss ja nicht ihre Nichtexistenz beweisen. Ich schickte den Bandkollegen einen Link zur Homepage der Stadt und ein Foto des Doms. „Alles Fake, das ist der Kölner Dom!“, kam da zurück.

Das Bild zeigt das Dreihasenfenster. Bierkenner schätzen sicherlich das günstige Paderborner. Den Einwohnern wird nachgesagt, dass sie etwas stur seien. Dann war das ja eine gute Vorbereitung auf Südhessen 😉

Heavy Ions

The title refers to the double meaning of heavy. It is employed in physics as well as in music, only think of heavy metal. Thus a piece of tonal physics was created and performed at the barbecue of the Jazz & Pop School in 2018. When you listen to the recording, I recommend to close your eyes. Imagine you are chasing through the vacuum of the beam pipe with so many other ions of your bunch almost at the speed of light. Again and again you are accelerated by high frequency cavities, being kept on track by superconducting magnets. 🙂

The lead sheets:

Schwere_Ionen_C Schwere_Ionen_Bb Schwere_Ionen_Eb

Wavy Falling Films

As an example from the broad field of wavy falling films we take a simulation created with OpenFOAM. The picture displays a water falling film of a Reynolds number of 60 being harmonically excited with a frequency of 13 Hz. Gravitation points from the left to the right. The control volume is 600 units long (in the direction of the stream). One unit is the thickness of the corresponding smooth film. The height (perpendicular to the stream) is equal to 4 units being magnified by a factor of 50.

The red colour marks the water, the blue the air. Downstream a certain pattern can be recognized: A large solitary wave and in front of it small capillary waves.

Schwere Ionen

Auf diesen Titel kam ich, weil mir die Doppelbedeutung von heavy auffiel. Sowohl in der Physik als auch in der Musik wird dieses Adjektiv gebraucht, denken Sie nur an heavy metal. Und so entstand eine Komposition der tonalen Physik, die beim Jahresfest der Jazz & Pop School 2018 aufgeführt wurde. Wenn Sie die Aufnahme abspielen, schließen Sie am besten die Augen. Stellen Sie sich vor, Sie würden mit ganz vielen anderen Ionen Ihres Bündels durch das Strahlrohr sausen mit nahezu Lichtgeschwindigkeit. Immer wieder angetrieben durch Hochfrequenzkavitäten, auf der Bahn gehalten von supraleitenden Magneten. 🙂

Die Lead Sheets:

Schwere_Ionen_C Schwere_Ionen_Bb Schwere_Ionen_Eb

Wellige Fallfilme

Aus diesem weiten Feld nehmen wir hier als Beispiel eine Simulation mit OpenFOAM. Das Bild zeigt einen Wasserfallfilm mit einer Reynoldszahl von 60, am Einlass harmonisch angeregt mit einer Frequenz von 20 Hz. Die Gravitationskraft zeigt von links nach rechts. Das Kontrollvolumen ist 600 Filmdicken des entsprechenden glatten Films lang (in Stromrichtung) und 4 Filmdicken hoch (senkrecht zum Strom). Letztere Richtung ist also um den Faktor 50 hier vergrößert dargestellt.

Die rote Farbe kennzeichnet das Wasser, die blaue die Luft. Stromabwärts wiederholt sich ein Muster aus jeweils einer großen Solitärwelle und vielen kleinen, vorgelagerten Kapillarwellen.

Platt

Bin platt

und matt.

Hab die Hitze satt.

Bekomme kaum was auf’s Blatt.




Oh, diese Temperaturen

sind nicht zum Kuren!

Ganz Deutschland im Hitzefieber,

36 °C wieder und wieder.




Kann nicht ständig duschen

oder Eis essen.

Dies Wetter ist nichts für Luschen,

die auf Wohlsein sind versessen.




Mache daraus das Beste

und dichte feste.

Easier Than Easy

First I composed a bossa with a lot of typical offbeat which I called Easy Bossa. It was never performed, since it seemed too difficult. Therefore only a Band in a Box version exists:

I simplified the Easy Bossa now calling it Easier Bossa. Still it is not easy, but easier.

In the Orangerie Garden Darmstadt the Jürgen Wuchner Workshop Band performed it in the summer of 2015. I especially like the relaxed atmosphere of the recording.

The lead sheets can be found here:

EasierBossa_C EasierBossa_Bb EasierBossa_Eb

Easier Bossa

Das ist ein Bossa mit viel typischem Offbeat. Ursprünglich schrieb ich den Easy Bossa, der nie zur Aufführung kam, weil er mir zu schwierig schien. Daher existiert nur eine Tonfassung mit Band in a Box:

Ich vereinfachte den Easy Bossa und nannte die neue Version Easier Bossa. Er ist noch immer nicht easy, aber easier.

Im Sommer 2015 führte ihn die Jürgen Wuchner Workshop Band im Orangeriegarten Darmstadt auf. Ich mag vor allem die entspannte Atmosphäre, die diese Aufnahme ausstrahlt.

Die Lead Sheets finden Sie hier:

EasierBossa_C EasierBossa_Bb EasierBossa_Eb

Jets in QCD

What are jets? What does QCD mean?

The intuitive picture of a jet is a collimated spray of particles which is created by the collision of two particles in a high energy physics experiment. (There can be more than one jet.) Quantum chromodynamics (QCD) is the physical theory behind them. It states that a certain class of particles, hadrons, are built of quarks and gluons. If a quark or gluon is scattered, a jet is created. A quark or gluon has never been observed as a free elementary particle and QCD states that this is not possible. Instead after a scattering new particles are created very rapidly that can be observed. Regarded as a jet they have the momentum of the scattered quark or gluon. The exact definition of a jet is not trivial and there are sophisticated algorithms to find them.

Why are jets interesting to physicists?

With their aid conclusions can be made on the fundamental process without having to measure a free quark or gluon.