Woher stammen wir?

Die Geschichte unseres Universums ist immer noch nahezu unbekannt, aber Physikerinnen und Physiker versuchen heute Antworten auf diese Jahrhundertfrage zu finden.

Schwerionenkollision am LHC.

Wir gehen davon aus, dass am Anfang der Urknall stand, bei dem Energie und Materie und Antimaterie umgewandelt wurde. Aber wir wissen nicht, warum es mehr Materie im Universum gibt als Antimaterie (anderenfalls würden wir nicht existieren). Mehr noch, die Materie, die wir kennen, macht nur einen kleinen Bruchteil der gesamten Masse im Universum aus. Diese unbekannte Masse- oder Energieform nennen wir dunkle Materie oder dunkle Energie.

Was ist unsere heutige Aufgabe auf diesem Gebiet?

Auf der einen Seite sind Hypothesen nötig, um neue Teilchen zu finden, und hier können uns theoretische Modelle helfen. Auf der anderen Seite müssen wir diese Modelle in Experimenten testen. Dabei gibt es zwei Methoden: entweder man kollidiert Materie bei so großen Energien, wie sie am Anfang des Universums vorherrschten, und versucht die verschiedenen Phasen des frühen Universums zu reproduzieren. Dabei kann man umso weiter in die Geschichte zurückblicken, je höher die Kollisionsenergie ist. Oder wir beobachten die Natur selbst und messen hochenergetische Teilchen, die jeden Tag bei uns auf der Erde ankommen: aus der Atmosphäre bis hin zu fernen Galaxien... Warten und beobachten.

Wie „schauen“ wir auf diese Experimente?

Mit Schwerionenstrahlen koennen schwer erreichbare Tumore mit groesster Genauigkeit und minimalem Schaden fuer das umliegende Gewebe behandelt werden.

Detektoren sind unsere Augen. Geräte, deren Größe von ein paar cm bis zu Dutzenden von Metern reicht. Wir nutzen modernste Technologie um so viel wie möglich Information zu sammeln ohne das System, das wir beobachten, zu stören. Aber sogar die „normale“ Materie, wie zum Beispiel Atomkerne, sind nicht so genau verstanden, wie man annehmen sollte! Wir haben immer noch sehr einfache „Rezepte“, die erklären, was im Inneren der Materie vorgeht und wahrscheinlich fehlen uns immer noch einige wichtige „Zutaten“. Fortschritte im Verständnis von der Welt, in der wir leben, waren immer eine ausreichende Motivation für die Menschheit, um Forschung zu betreiben. Aber zusätzlich profitiert die Gesellschaft sehr von den technischen Entwicklungen, die benutzt werden um die Geschichte des Universums zu erforschen.