Reinhard Breuer Livres

Im Frühjahr 2015 geht die Suche nach neuen physikalischen Phänomenen am Large Hadron Collider (LHC) weiter. Mit doppelt so viel Energie wie zuvor hoffen die Teilchenphysiker, die bestehenden Lücken in ihrem Weltbild zu schließen. Der Fund des Higgs-Teilchens im Jahr 2012 war ein großer Triumph, doch bleiben viele Ungereimtheiten in den Theorien über die kleinsten Teilchen und die fundamentalen Kräfte, die unser Verständnis des Universums prägen. Der LHC ist nur ein Zwischenschritt, während Physiker bereits an der nächsten großen Maschine denken. Zentrale Fragen bleiben: Was ist real? Die fundamentalen Objekte entziehen sich der Beschreibung mit Alltagsbegriffen. Was bedeutet der Higgs-Fund, und kann der LHC Fortschritte in der Stringtheorie bringen? Gibt es noch kleinere Strukturen, und haben Quarks ein Innenleben? Die Supersymmetrie, einst als vielversprechende Erweiterung des Standardmodells angesehen, scheint in der Krise zu stecken. Vielleicht können ultraleichte Teilchen Antworten auf offene Fragen liefern. Währenddessen entschlüsseln Forscher die Geheimnisse der Neutrinos, die einen direkten Einblick in das Universum ermöglichen. Auch bei den Bausteinen des Atomkerns, die bisher gut erforscht schienen, treten unerwartete Überraschungen zutage.

Schlafforscher sind sich einig, dass die tiefsten Ursachen für dieses Alltagsphänomen noch lange nicht wirklich enträtselt sind. Um den Schlaf und die zahlreichen mit ihm verbundenen Prozesse zu erfassen und zu verstehen, ist die Schlafforschung auf verschiedene wissenschaftliche Disziplinen angewiesen – gefordert wird daher ein bisher in Deutschland noch nicht existierendes interdisziplinäres Schlafinstitut. Was bewirkt das im Schlaf ablaufende Programm und was bedeuten Störungen in diesem Programmablauf für die Gesundheit?

Neue Teilchen, exotische Zahlen und die „Theorie für alles“ Die Entdeckung des Higgs-Teilchens ist die bislang größte Leistung des Beschleunigers LHC. Mit dem Riesenbeschleuniger könnten die Experimentatoren demnächst auch Hinweise darauf finden, wie eine künftige Theorie der Quantengravitation aussehen muss. Daneben gibt es viele anderen Pfade, auf denen Physiker zu einem immer tieferen Verständnis des Universums gelangen. Dieses Spezial Vom Higgs zur Quantengravitation präsentiert einige der neuesten Erkenntnisse und Theorien zum Thema neue Teilchen, exotische Zahlen und der „Theorie für alles“.