Spektrum der Wissenschaft Dossier 4/2011
Raum, Zeit, Materie

Die größten Geheimnisse des Kosmos
Immer wieder sagen es einige der Großen Ihrer Zunft voraus: Bald werden die Wissenschaftler die Rätsel des Universums gelöst und eine "Theorie für Alles" entwickelt haben. Das ehrgeizige Unterfangen, die vier Fundamentalkräfte der Natur in einem einheitlichen physikalischen Modell zu vereinigen - und nur das meint die "Theorie für Alles" - wäre selbst im noch keineswegs absehbaren Erfolgsfall lediglich eine Zwischenstation. Denn die verbleibenden Rätsel, die uns der Kosmos aufgibt, scheinen größer als je zuvor.
Dieses Dossier präsentiert einige dieser Rätsel.
(4. Oktober 2011)

Weitere Informationen finden Sie im Editorial des Heftes.

Inhaltsverzeichnis

Der verborgene Bauplan des Kosmos

 
6
Das Universum scheint riesige Mengen an Dunkler Materie zu enthalten. Diese könnte aus exotischen Teilchen wie Super-WIMPs bestehen, vermuten nun manche Forscher. Dann wären unter Umständen auch fremdartige Kräfte und neue Formen von Licht im Spiel

Mit der ISS der Dunklen Materie auf der Spur

 
16
Ein milliardenteurer Teilchendetektor auf der Internationalen Raumstation sucht seit Kurzem nach Positronen in der kosmischen Strahlung. Treten sie häufiger auf als erwartet, könnten sie von zerstrahlenden Dunkle-Materie-Teilchen stammen

Das kosmologische Standardmodell auf dem Prüfstand

 
26
Nicht alle Wissenschaftler sind von der Existenz Dunkler Materie überzeugt. Satellitengalaxien in unserer kosmischen Nachbarschaft verhalten sich nämlich, als gäbe es sie überhaupt nicht

Gab es die Inflation wirklich?

 
36
Die Theorie, nach der sich das Universum unmittelbar nach dem Urknall für kurze Zeit rasend schnell aufblähte, beantwortete fundamentale Fragen der Kosmologen. Doch inzwischen wachsen die Zweifel. Denn dieses Szenario ist allzu unwahrscheinlich

Mit Pulsaren auf der Jagd nach Gravitationswellen

 
46
Energiereiche kosmische Ereignisse können sogar die Raumzeit erschüttern. Dies wollen Forscher nun erstmals nachweisen – mit Hilfe von extrem schnell rotierenden Neutronensternen, die sich als hochpräzise Uhren nutzen lassen

Kann die Zeit enden?

 
56
Ein Ende der Zeit erscheint einerseits unmöglich, andererseits geradezu unvermeidlich. Jüngste physikalische Forschungsansätze deuten auf eine Lösung für dieses Paradoxon. Demnach könnte die Zeit allmählich ihre Eigenschaften Richtung, Dauer und Kausalität verlieren

Ist Zeit eine Illusion?

 
66
Nicht alle Forscher sind der Ansicht, dass Zeit überhaupt als eigene Dimension existiert. Tatsächlich könnten fundamentalere Ebenen der Wirklichkeit völlig ohne sie auskommen

Leben im Multiversum

 
74
Unser Universum ist möglicherweise nicht das einzige. Und auch in anderen Universen könnte Leben existieren - selbst dann, wenn dort andere Naturgesetze herrschen. Die Chancen dafür stehen besser als gedacht
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