Der Zaunkönig zwitschert, die Blumen blühen – aber die Kids lässt es kalt. Der Große hat nur auf Fortnite Lust und auch die Kleine würde trotz Frühlingswetter lieber drinnen spielen! Dabei ist das Rausgehen doch mehr als nur eine romantisierte Vorstellung vom Familien-Sonntag. In der Natur aktiv zu sein, ist eine gesundheitliche Altersvorsorge: Wer schon als Kind viel draußen unterwegs ist, lebt gesünder und glücklicher.

Trockene Fakten aus Studien locken heute niemanden mehr hinter dem Ofen vor. Ein bisschen Schummeln ist also erlaubt, indem man den analogen Ausflug geschickt digital aufwertet. Die richtigen Apps verwandeln die Natur zur Gaming-Zone, die spielerisch Wissen vermittelt und die Familienzeit zum Outdoor-Abenteuer im Koop-Modus macht.

Wir stellen zwölf kostenfreie Apps vor und verraten, welche sich für Familien besonders gut eignen. Alle Apps sind gratis für Android und iOS erhältlich und ohne Alterseinschränkung freigegeben. Wir haben außerdem eine Medienpädagogin gefragt, worauf Eltern besonders achten sollten.

Das war die Leseprobe unseres heise-Plus-Artikels „Kostenlose Outdoor-Apps für die ganze Familie: So werden Ferien spannender“.
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Das Web müsste bald überlaufen, so viele Inhalte sind hier zu entdecken. Allein die zahlreichen Artikel und Reportagen, die täglich online erscheinen! Leider ist die Zeit stets knapp, sodass eine entspannte Lektüre zumeist warten muss. Glücklicherweise lassen sich Websites schnell als Lesezeichen speichern und über mehrere Geräte abgleichen. Die Verwaltung der gesammelten Links ist im Browser jedoch recht hakelig, ebenso die Suche im eigenen Lesezeichen-Archiv.

Alternativ dazu gibt es spezialisierte Online-Dienste, die den Job übernehmen und mit zusätzlichen Komfortfunktionen punkten. Die vom Browser unabhängigen Bookmark-Manager haben viele Vorteile: Man kann nicht nur von überall auf die Lesezeichen zugreifen, sondern sie auch deutlich besser ordnen, kommentieren und sortieren. Statt in einer endlosen Liste landen die Links in Sammlungen, ergänzt um Schlagworte. Filter und Suchfunktionen helfen, etwa diese eine ganz bestimmte Reportage über gruselige Grönlandhaie wiederzufinden.

Dieser Ratgeber stellt beliebte Bookmark-Manager vor und hilft bei der Entscheidung, welcher zu Ihnen passt. Mit dabei sind: Raindrop, Karakeep sowie der Klassiker Pinboard und sein moderner Nachfahre Linkding. Zudem soll es um Nextcloud gehen: Für die persönliche Cloud gibt es einen Lesezeichen-Manager für alle, die sich unabhängiger machen möchten.

Das war die Leseprobe unseres heise-Plus-Artikels „Bookmark-Manager: Links sammeln und clever organisieren“.
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Die Teilchenphysik hat einen neuen Baustein im Zoo der subatomaren Materie katalogisiert: Auf der Konferenz Rencontres de Moriond Electroweak hat die LHCb-Kollaboration am CERN die Entdeckung des Ξ_cc⁺ (gesprochen: Xi-cc-plus) bekannt gegeben.

Dabei handelt es sich um ein protonenähnliches Teilchen, das statt zweier leichter Up-Quarks zwei schwere Charm-Quarks enthält – und damit rund viermal so viel wiegt wie ein gewöhnliches Proton. Es ist die erste Neuentdeckung mit dem 2023 aufgerüsteten LHCb-Detektor, der Teil des weltgrößten Teilchenbeschleunigers ist.

Alle sichtbare Materie im Universum besteht letztlich aus Quarks, fundamentalen Bausteinen, die sich nicht weiter zerlegen lassen. Das Standardmodell der Teilchenphysik kennt sechs Quark-Sorten, organisiert in drei Generationen. Die erste Generation umfasst Down- (d) und Up-Quarks (u), aus denen Protonen (zwei Up, ein Down, also uud) und Neutronen (udd) aufgebaut sind. Damit dabei ein einfach positiv elektrisch geladenes Proton und ein neutrales Neutron entsteht, müssen die Quarks jeweils drittelzahlige Elementarladungen tragen: das Down-Quark -1/3 e (wobei e die Elementarladung des Elektrons ist) und das Up-Quark +2/3 e. Gleiches gilt für die Quarks der weiteren Generationen. In der zweiten Generation finden sich Strange- (s) und Charm-Quarks (c), in der dritten Bottom- (b) und Top-Quarks (t). Von Generation zu Generation nimmt die Masse erheblich zu – ein Charm-Quark ist dabei der deutlich schwerere Verwandte des Up-Quarks.

Quarks treten nicht einzeln auf, sondern stets in gebundenen Zuständen, den sogenannten Hadronen. Dabei hält die starke Kernkraft, vermittelt durch Gluonen, die Quarks zusammen. Protonen, Neutronen und das neu entdeckte Ξ_cc⁺ zählen zu der Hadronen-Untergruppe der Baryonen, die aus jeweils drei Quarks bestehen; Mesonen bestehen hingegen aus einem Quark und einem Anti-Quark.

Zwei Charm-Quarks statt zwei Up-Quarks

Das neu entdeckte Ξ_cc⁺ lässt sich laut den Forschern als Proton mit einem dramatischen Quark-Tausch verstehen: In seiner Zusammensetzung ccd ersetzen zwei schwere Charm-Quarks die beiden leichten Up-Quarks des Protons (uud), während das Down-Quark erhalten bleibt. Da Charm-Quarks erheblich mehr Masse mitbringen als ihre leichten Verwandten, erreicht das Ξ_cc⁺ eine gemessene Masse von 3619,97 ± 0,83 MeV/c² – etwa das Vierfache eines normalen Protons.

Die Physiker wiesen das kurzlebige Teilchen über seinen charakteristischen Zerfall nach: Ξ_cc⁺ ⇀ Λ_c⁺ K⁻ π⁺, wobei das Λ_c⁺ seinerseits in ein Proton, ein K⁻ und ein π⁺ zerfällt. Durch Rekonstruktion der sogenannten invarianten Masse dieser Zerfallsprodukte aus Proton-Proton-Kollisionsdaten des Jahres 2024 (LHC Run 3, bei dem auch hochkomplexe Kernumwandlungen wie die Erzeugung von Goldkernen aus Blei beobachtet werden), beobachteten die Forscher einen deutlichen Peak bei rund 3620 MeV/c² mit etwa 915 Ereignissen. Die statistische Signifikanz liegt bei 7 Sigma und damit weit über der in der Teilchenphysik üblichen 5-Sigma-Schwelle, ab der man von einer gesicherten Entdeckung spricht.

Lösung eines 20 Jahre alten Rätsels

Das Ξ_cc⁺ ist der sogenannte Isospin-Partner des 2017 von LHCb entdeckten Ξcc⁺⁺ mit der Zusammensetzung ccu. Da sich Up- und Down-Quarks in ihren Eigenschaften fast identisch verhalten, sagt die Theorie für beide Teilchen nahezu gleiche Massen voraus. Die neue Messung bestätigt genau das – und räumt damit eine über 20 Jahre währende Kontroverse aus dem Weg.

Das SELEX-Experiment hatte Anfang der 2000er-Jahre ein Signal gemeldet, das auf ein deutlich leichteres Ξ_cc⁺ hindeutete. Nachfolgende Suchen bei den Experimenten FOCUS, BaBar und Belle sowie in früheren LHCb-Datensätzen konnten dieses Ergebnis jedoch nie reproduzieren. Erst die verbesserte Leistungsfähigkeit des aufgerüsteten LHCb-Detektors ermöglichte es nun, das Teilchen bei einer Masse nachzuweisen, die mit den theoretischen Erwartungen und dem Ξ_cc⁺⁺-Partner übereinstimmt.

Bedeutung für das Standardmodell

Die Entdeckung ist nicht nur ein Meilenstein für das LHCb-Experiment als dessen erster Teilchenfund nach dem Detektor-Upgrade, sondern auch ein wichtiger Prüfstein für die Quantenchromodynamik (QCD) – jene Theorie, die beschreibt, wie Quarks und Gluonen über die starke Wechselwirkung interagieren. Die präzise Übereinstimmung der gemessenen Masse mit den Vorhersagen validiert das theoretische Verständnis von Hadronen mit mehreren schweren Quarks.

Ferner demonstriert der Nachweis, dass der modernisierte Detektor empfindlich genug ist, um auch noch seltenere exotische Teilchenzustände wie Pentaquarks oder Tetraquarks aufzuspüren. Für die Suche nach noch selteneren Phänomenen plant das CERN bereits den Bau eines deutlich größeren Nachfolge-Beschleunigers.

Die Kollaboration präsentierte detaillierte Ergebnisse in ihrem Moriond-Vortrag; eine vollständige wissenschaftliche Publikation soll in Kürze folgen. Weitere Informationen liefert ein CERN-Medienbericht.

(vza)