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Quantengravitation: Vom Higgs-Teilchen zur Weltformel

Das Higgs-Boson, das Physiker letztes Jahr am Großbeschleuniger LHC gefunden haben, komplettiert das Standardmodell der Teilchenphysik. Der experimentelle Erfolg bestätigt vor allem auch die Theoretiker, die das Partikel lange vorausgesagt haben. Lässt der LHC auch Fortschritte bei der Stringtheorie erhoffen?
Calabi-Yau-Mannigfaltigkeit

Der 4. Juli 2012 war ein denkwürdiger Tag für die Elementarteilchenphysik. Bei einem eigens anberaumten Seminar verkündeten die Sprecher der beiden Großexperimente ATLAS und CMS am europäischen Teilchenforschungszentrum CERN die lang ersehnte und von vielen Physikern erwartete Entdeckung des Higgs-Teilchens. Zahlreiche Zuhörer hatten die ganze Nacht vor dem großen Hörsaal verbracht, um das für die Physik so wichtige Ereignis persönlich zu erleben. Auch der theoretische Physiker Peter Higgs, der Namensgeber und einer der "Erfinder" des Teilchens, war unter den Zuhörern und wurde mit riesigem Applaus begrüßt.

Obgleich einige wichtige Eigenschaften des neuen Teilchens noch nicht experimentell ausgemessen sind – das wird noch Monate oder gar Jahre dauern –, sind die meisten Teilchenphysiker doch sicher, dass es sich dabei um das von Peter Higgs vorhergesagte Boson handelt. Es verleiht den meisten anderen Elementarteilchen ihre Massen und ist der letzte Baustein im Standardmodell der Teilchenphysik, das höchst erfolgreich fast alle Elementarteilchen und ihre Wechselwirkungen ...

Kennen Sie schon …

Spektrum der Wissenschaft – Eine neue Weltformel

Rund 100 Jahre währt die Suche der theoretischen Physik nach einer Quantentheorie der Schwerkraft. Doch vielleicht kann die Gravitation in einer Weltformel so bleiben, wie sie ist – zumindest fast. Experimente könnten die neue Theorie schon bald testen. Außerdem im Heft: Die Bedeutung der Böden der Erde wurden lange unterschätzt. Zahlreiche Organismen im Boden zersetzen abgestorbenes organisches Material und fördern so den globalen Kohlenstoffkreislauf. Gammastrahlenblitze mischen gelegentlich die irdische Ionosphäre durch. Aber brachten kosmische Explosionen das Leben auf der Erde schon einmal an den Rand der Existenz? Selbst unter dem Eis des arktischen Ozeans findet man Lava speiende Vulkane und Schwarze Raucher. Dies bietet einen neuen Blick auf die geologischen Vorgänge in unserem Planeten.

Spektrum - Die Woche – Jung, alternativ, rechts

Die diesjährigen Europawahlen haben gezeigt: Junge Menschen wählen vermehrt rechtspopulistische Parteien. Wieso sind diese Parteien für junge Wähler attraktiv? Mit dieser Frage beschäftigen wir uns in der aktuellen »Woche«. Außerdem: Ist das Konzept der Zeit eine Illusion der Quantenphysik?

Sterne und Weltraum – Mikroquasar – Gammastrahlen und Jets einer kosmischen Seekuh

Neue Beobachtungen des H.E.S.S.-Observatoriums enthüllen in einer Entfernung von 17 000 Lichtjahren von der Erde eine extreme Teilchenbeschleunigung im System SS 433, einem Mikroquasar. Ein Schwarzes Loch umkreist dort einen Stern mit zehnfacher Sonnenmasse – eines der rätselhaftesten Objekte unserer Galaxis. Ein Schwarzes Loch steht auch im Mittelpunkt von Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Gaia. Gaia BH3 – das massereichste stellare Schwarze Loch unserer Galaxis wurde entdeckt. Wir berichten über die totale Sonnenfinsternis am 8. April 2024 über Nord- und Mittelamerika und teilen viel Wissenswertes über den Meteoritenfall in Elmshorn, Schleswig-Holstein, im April 2023 mit.

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  • Quellen und Literaturhinweise

Anchordoqui, L. A. et al.: LHC Phenomenology and Cosmology of String-Inspired Intersecting D-Brane Models. http://arxiv.org/abs/1206.2537v2, 22. August 2012

Anchordoqui, L. A. et al.: Vacuum Stability of Standard Model++. http://arxiv.org/abs/1208.2821v2, 23. Januar 2013

Blumenhagen, R. et al.: Four-Dimensional String Compactifications with D-Branes, Orientifolds and Fluxes. http://arxiv.org/abs/hep-th/0610327v3, 19. April 2007

Lüst, D. et al.: The LHC String Hunter’s Companion. http://arxiv.org/abs/0807.3333v2, 29. Juli 2008

Lüst, D.: Quantenfische: Die Stringtheorie und die Suche nach der Weltformel. C.H.Beck, München 2011 (Rezension)
Populärwissenschaftlich und gut verständlich, allerdings noch vor dem Higgs-Fund verfasst

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