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Blick in die Forschung: Kurzberichte: Am Ende der Zeit – Nobelpreis für Physik 2020

Roger Penrose, Andrea Ghez und Reinhard Genzel lauten die Namen der aktuellen Nobelpreisträger für Physik. Sie haben Schwarze Löcher aus der Fantasie in die Wirklichkeit geholt. Bis heute fordern die extremen Objekte unsere Vorstellungskraft heraus.
von Robert Gast
Das Schwarze Loch im Zentrum des Milchstraßensystems
© links: ESO/S. Brunier / Ein Panorama der Milchstraße / CC BY 4.0; Mitte: A. Angelich (NRAO/AUI/NSF), NASA/JPL-Caltech/ESA/CXC/STScI / Sagittarius A / CC BY 3.0; rechts: ESO/S. Gillessen et al. / Das Zentrum der Milchstraße / CC BY 4.0; Bearbeitung: SuW-Grafik (Ausschnitt)

Das Stockholmer Nobelkomitee ist normalerweise sehr geschickt darin, abstrakte Wissenschaft anschaulich zu machen. Vor vier Jahren nutzte es Brezeln und Zimtschnecken, um der internationalen Presse das kaum verständliche Forschungsfeld der Topologie zu erklären. 2019 war es dann eine Kaffeetasse mit einem Schuss Milch, die als Metapher für Dunkle Energie und Dunkle Materie im Universum herhalten musste.

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Sterne und Weltraum – Raumzeit: Experimente zur Quantennatur

Die Relativitätstheorie Albert Einsteins ist das Meisterwerk zur Beschreibung der Schwerkraft. Seit Jahrzehnten steht aber die Frage im Raum, ob die Gravitation auf submikroskopischen Längenskalen modifiziert werden muss. Gibt es quantenhafte Austauschteilchen, die Gravitonen? In unserem Titelbeitrag stellen wir Überlegungen vor, wie man experimentell eine Quantennatur der Raumzeit testen könnte. Im zweiten Teil unseres Artikels zur Urknalltheorie beleuchten wir alternative Ansätze zur Dunklen Energie: das Local-Void- und das Timescape-Modell. Außerdem: Teil zwei unserer Praxistipps für die Astrofotografie mit dem Smartphone – Mond und Planeten im Fokus, die Ordnung im Chaos des Dreikörperproblems und woher stammen erdnahe Asteroiden?

Spektrum der Wissenschaft – Eine Theorie von allem: Lassen sich Quantenphysik und Schwerkraft vereinen?

Lassen sich Quantenphysik und Schwerkraft vereinen? In der aktuellen Ausgabe der PMT haben wir Beiträge für Sie zusammengestellt, in denen Forscherinnen und Forscher über die Ergebnisse ihrer Suche nach einer fundamentalen Theorie unserer Welt berichten. Entstanden ist eine erkenntnisreiche Sammlung an Beiträgen über die Quantennatur der Raumzeit, denkbaren Experimenten zum Nachweis von Gravitonen, Schwarzen Löchern, der Theorie der Quantengravitation, teleparalleler Gravitation und vielem mehr. Lesen Sie, welche Fortschritte es in den letzten Jahren gab, die Gesetze der Quantenwelt mit den geometrischen Konzepten von Raum und Zeit zu vereinigen, und welche Hürden dabei noch zu überwinden sind.

Sterne und Weltraum – Weltformel: Lässt sich die Quantenphysik mit der Schwerkraft vereinen?

Seit einem Jahrhundert versuchen Fachleute, die Quantenphysik mit der Schwerkraft zu vereinen. Die Geschichte ist durchzogen von vielen Durchbrüchen, Wendungen und Streitigkeiten. Wir geben Ihnen einen Überblick über die Entwicklungen der wichtigsten Ansätze. Weiter informieren wir Sie über den neuen interstellaren Besucher 3I/ATLAS, der im Juli 2025 auf seiner Durchreise durch unser Sonnensystem entdeckt wurde, und stellen ein prämiertes »Jugend forscht«-Projekt vor, bei dem Schüler mittels öffentlicher Daten und eigener Beobachtungen einen Exoplaneten nachweisen konnten. Darüber hinaus: Die erste Frau auf einem Astronomielehrstuhl und, weshalb es im Oriontrapez durch veränderliche Sterne zu seltenen Himmelsschauspielen kommt. Ein spannender Blick in Astronomie und Forschung.

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