Digitalpaket: Spezialreihe Physik-Mathematik-Technik Jahrgang 2021

Das All im Visier - Mit Teleskopen und Raumsonden die Rätsel des Kosmos lösen: Dunkles Zeitalter: Die verborgene erste Jahrmilliarde des Universums • Gammastrahlung: Woher stammen die energiereichsten Teilchen? • Interstellare Besucher: Mysteriöse Objekte von fernen Sternen

Modelle für die Erde - Mit Daten in die Welt von morgen blicken: Simulationen: Wie Wetter und Klima berechenbar werden • Hydrologie: Bedrohte Wassertürme des Planeten • Vulkanausbrüche: Auf dem Weg zur Eruptionsprognose

Algorithmen für die Zukunft - Beweisführung: Mathematiker aus Silizium • Arzneimittel: Automatisiert zu neuen Medikamenten • Neuronale Netze: Der gesunde Maschinenverstand

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.