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Spektrum Extra: Datengetriebene Wissenschaft: Der Kosmos im Computer

Die Arbeitsgruppe "Theoretische Astrophysik" schlägt eine Brücke vom Universum kurz nach dem Urknall bis zur Gegenwart. In den fortgeschrittensten Supercomputersimulationen untersuchen die Forscher, wie sich aus der einst homogen verteilten Materie die heutige Vielfalt von Galaxien entwickeln konnte.
Die Millennium-II-Simulation
Astronomie und Astrophysik beschäftigen sich mit dem wohl größten aller denkbaren Forschungsgegenstände: dem Universum als Ganzem. Tatsächlich sprengen die Dimensionen der Zahlen in diesen Disziplinen die menschliche Vorstellungskraft und Erfahrungswelt. Welche physikalische Größe man auch betrachtet – ob Temperatur, Dichte, Druck oder Magnetfeldstärke –, im Universum finden wir dafür fast durchweg Zahlenwerte, die um viele Größenordnungen über allem liegen, was wir auf der Erde und in unseren Laboratorien je werden messen können.

Sechsminütiger Bericht über den Autor Volker Springel, erstellt am Heidelberger Institut für Theoretische Studien

Schon grundlegende Tatsachen über den Kosmos übersteigen unseren Erfahrungshorizont. Wir wissen heute, dass das Universum etwa 13,6 Milliarden Jahre alt ist, dass dieses Raumzeitgebilde expandiert und dass sich die Expansion sogar immer weiter beschleunigt. Wir wissen, dass Sterne viele hundert Millionen Jahre lang leben – aber nicht ewig –, dass Planeten um andere Sterne eher die Regel als die Ausnahme sind und dass große Galaxien gewaltige Schwarze Löcher beherbergen...

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Spektrum der Wissenschaft – Kosmisches Rätsel - Galaxien ohne Dunkle Materie

Dunkle Materie gilt als unverzichtbar für die Entstehung von Galaxien – doch inzwischen wurden mehrere Systeme ohne sie entdeckt. Was bedeutet das für die bisherigen Modelle? Der zweite Teil der Serie »Intelligenz aus zwei Welten« widmet sich der Frage, ob wir eigentlich noch verstehen, was wir erforschen, wenn künstliche Intelligenz eingesetzt wird. Passend dazu hinterfragt ein Kommentar kritisch den Umgang mit KI-Tools in der Wissenschaft. Außerdem berichten wir über umstrittene Fossilien aus Gabun und über aktuelle Versuche von Biophysikern, künstliches Leben zu erzeugen.

Spektrum - Die Woche – Warum der Ball der Fußball-WM gar nicht so rund ist

Der »rundeste Ball aller Zeiten« für die Fußball-WM 2010 verhielt sich zum Leidwesen der Spieler, nicht so wie sie es gewohnt waren. Lesen Sie warum perfekte Kugeln nicht immer von Vorteil sind und welche Bedenken der aktuelle, von einem Tetraeder abgeleitete, WM-Ball »Trionda« aufwirft.

Sterne und Weltraum – Artemis II: Wie erfolgreich war die Mission zum Mond?

Mit dem Artemis-Programm, das 2022 mit der unbemannten Testmission Artemis I begann, strebt die NASA eine erneute Landung von Menschen auf dem Mond an. Mit der nun bemannten und erfolgreich abgeschlossenen Mondumrundung von Artemis II hat sie einen weiteren Meilenstein erreicht – noch nie waren Menschen weiter ins All vorgedrungen. Wir zeigen die Highlights der Mission und geben einen Ausblick. Weiter berichten wir über die Pläne der ESA bis 2035 ein Interferometer zur Messung von Gravitationswellen im Weltraum zu installieren – LISA, sowie von der darüber hinaus schon geplante Weiterentwicklung LISAmax. In unserem Praxisteil lesen Sie über die in der Amateurszene noch wenig verbreitete Spektroheliografie zur Sonnenbeobachtung und deren Möglichkeiten.

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