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Teilchenphysik: Verrückte Neutrinos

Heinrich Päs erzählt die unglaubliche Geschichte der Elementarteilchenforschung und spekuliert über Zeitreisen und Extradimensionen.

Physik ist wie Surfen. Oder wie LSD. In seinem ersten populärwissenschaftlichen Werk nimmt uns Heinrich Päs, theoretischer Physiker an der Universität Dortmund, mit auf einen außergewöhnlichen Trip durch die Geschichte der Teilchenphysik – und zwar vor allem die Geschichte der kreativen Leistungen. Überraschende Anekdoten, Ausflüge in Philosophie und Kosmologie sowie futuristische Spekulationen machen es schwer, das Buch aus der Hand zu legen. Ein Schwerpunkt liegt auf der Erforschung der Neutrinos, »völlig verrückter Teilchen«, von denen die meisten die ganze Erde durchfliegen, ohne sich je bemerkbar zu machen.

Just zum Erscheinungsdatum des Buchs machten die Nachrichten von überlichtschnellen Neutrinos die Runde. Inzwischen ist klar, dass der Meldung ein Messfehler zu Grunde lag (Spektrum der Wissenschaft 5/2012, S. 21); aber das Buch ist deshalb nicht weniger aktuell. Die Erforschung der Neutrinos könnte viel zur Erweiterung des physikalischen Weltbilds beitragen. Vielleicht liefern sie gar »den Schlüssel zur Entwicklung des Universums«, wie der Autor andeutet...

Kennen Sie schon …

Spektrum Kompakt – Rätsel der Teilchenphysik

Das Standardmodell sollte das Universum erklären, doch manche Fragen bleiben offen. Um Antworten zu erhalten, werden aufwändige Untersuchungen durchgeführt: zu der Masse von Neutrinos, dem Rätsel der Dunklen Materie und warum sich Materie über Antimaterie durchsetzte.

Spektrum der Wissenschaft – Vom Quant zur Materie

In den letzten Jahrzehnten haben sich Quantenfeldtheorien durchgesetzt, um grundlegende physikalische Phänomene unseres Universums zu erklären. Aber nicht alle physikalischen Effekte lassen sich damit erklären. Manche Erscheinungen lassen sich nicht stimmig in das Standardmodell der Teilchenphysik integrieren. Das reicht von subtilen Effekten wie der Tatsache, dass Neutrinos sich ineinander umwandeln bis hin zur auf großen Skalen wirkenden Schwerkraft. »Vom Quant zur Materie« stellt die subatomaren Spielregeln der Teilchenphysik vor und erklärt deren Bausteine. Wir berichten beispielsweise, wie sich Atome mit Lichtpulsen manipulieren lassen, ob es eine vierte Variante von Neutrinos gibt, und stellen kompakte Plasmabeschleuniger vor.

Spektrum der Wissenschaft – Leere im Kosmos

Es gibt riesige, Voids genannte, Bereiche im Universum, in denen praktisch keine Materie vorkommt. Ihre ungeheure Leere könnte helfen, einige hartnäckige Rätsel der modernen Kosmologie zu lösen. Außerdem: Viele Menschen haben angeblich einen Mangel an Vitamin D. Studien zeigen, von einer zusätzlichen Vitamin-D-Gabe profitieren wohl deutlich weniger Menschen als gedacht. Mehrere Forschungsgruppen und Unternehmen machen Jagd nach dem Majorana-Quasiteilchen, da dieses Quantencomputer dramatisch verbessern könnte. Wie kann Aufforstung angesichts von Klimawandel und Schädlingsbefall gelingen? Natürliche Erneuerung und andere Baumarten lassen auf einen gesunden Wald hoffen.

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