Astroteilchenphysik

Astronomie und Teilchenphysik sind in den vergangenen Jahren immer näher zusammengerückt. Die äußerst spannende Frage nach der Entstehung unseres Kosmos führt zurück auf den Ursprung - den Urknall. Die Untersuchung der Erzeugung und Struktur von Materie mit Methoden und Erkenntnissen aus der Elementarteilchenphysik soll Aufschluss darüber geben, wie das ganz Große mit dem ganz Kleinen in Verbindung steht. "Willst Du dich am Ganzen erquicken, so musst du das Ganze im Kleinsten erblicken." - frei nach Johann Wolfgang von Goethe.

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Forschung am CERN tritt in die entscheidende Phase

Aufnahme eines Vorgangs am Large Hadron Collider mit möglichen Hinweisen auf Higgs-Teilchen © CERNAm 13. Dezember 2011 verkündeten Wissenschaftler am Europäischen Beschleunigerzentrum CERN, man habe womöglich erste Spuren des lange gesuchten Higgs-Teilchens erspäht. In den nächsten 12 Monaten erwarten die Wissenschaftler den entscheidenden Hinweis auf das Higgs-Teilchen.

Gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) war Deutschland von Anfang an maßgeblich an der Planung, Konstruktion und Finanzierung des LHC - des Teilchenbeschleunigers am CERN - beteiligt. Die Europäische Organisation für Kernforschung CERN ist das größte Teilchenforschungslabor der Welt. Heute sind 20 europäische Länder am CERN beteiligt. Der Jahresetat 2011 beträgt knapp 900 Millionen Euro. Deutschland ist der größte Geldgeber -rund jeder fünfte Euro kommt aus Deutschland.

Seit 2009 ist der deutsche Teilchenphysiker Rolf-Dieter Heuer Generaldirektor des CERN. Im Interview beantwortet er Fragen zum Teilchenbeschleuniger LHC und erklärt, was die Entdeckung des Higgs-Bosons für die Physik bedeuten würde. Weitere Informationen zum CERN erhalten Sie auch auf www.weltmaschine.de

Astroteilchenphysik

Die Astroteilchenphysik ist noch ein junges interdisziplinäres Gebiet der Physik, offen für "astrophysikalische Phänomene, die Einsicht in fundamentale Physik ermöglichen und fundamentale Physik, die relevant ist für unser Verständnis von astrophysikalischen Phänomenen sowie der Struktur und Entwicklung des Universums" (A. Ringwald, DESY).

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler beschäftigen sich in der Astroteilchenphysik mit folgenden Fragen:

• Hatte Albert Einstein in Sachen Gravitation das letzte Wort ?
• Gibt es über den Raum und die Zeit hinaus weitere Dimensionen?
• Was ist die Natur von Dunkler Materie und Dunkler Energie?
• Über welche Dimensionen gelten die uns bekannten Naturgesetze?
• Wie entstanden die Elemente, die schwerer sind als Eisen bis hin zum Uran?
• Gibt es bisher unbekannte Zustände von Materie mit höchster Dichte und bei höchsten Temperaturen?
• In welchen Prozessen wird das hochenergetische Licht kosmischer Strahlungsquellen erzeugt und bis zu welchen höchsten Energien reicht das Spektrum kosmischer Strahlung?
• Können Relikt-Teilchen aus dem Urknall und Antimaterie im Kosmos gefunden werden?
• Was verraten uns die kosmischen Neutrinos über Prozesse im Universum ?

Beteiligte Forschungseinrichtungen mit BMBF Grundfinanzierung

Deutsches Elektronen Synchrotron (DESY), Hamburg

Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Karlsruhe

Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik, Golm

Max-Planck-Institut für Kernphysik, Heidelberg

Max-Planck-Institut für Physik, München