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Themen der Wissenschaft: Die Grundfragen der Kosmologie

Wie entstand die Asymmetrie zwischen Materie und Antimaterie? Woraus besteht Dunkle Materie, und was ist Dunkle Energie? Begann unser Universum mit einer Inflation? Solche grundlegenden Fragen der Kosmologie wollen europäische Astronomen bis zum Jahr 2020 beantworten – eine Arbeitsgruppe stellt ihre Empfehlungen vor.
Die zurückliegenden zehn Jahre haben zu enormen Fortschritten in unserem Verständnis der Kosmologie geführt. Wir verfügen nun erstmals über ein Standardmodell, das alle kosmologisch relevanten Beobachtungsbefunde beschreibt. Dieses Modell ist freilich ein sehr merkwürdiges, denn es besagt, dass nur etwa vier Prozent des Inhalts unseres Universums aus normaler Materie bestehen, also aus Atomkernen und Elektronen. Der überwiegende Rest des Universums ist »dunkel« – und besteht aus etwas, das wir mangels besseren Wissens einfach als Dunkle Materie und Dunkle Energie bezeichnen (Abb. 2). Wie so oft in der Wissenschaft werfen die neu gewonnenen Erkenntnisse mehr Fragen auf, als sie beantworten – denn solange wir nicht verstanden haben, was sich hinter den Begriffen »Dunkle Materie « und »Dunkle Energie« physikalisch verbirgt, können wir kaum ein vollständiges Bild unseres Kosmos erwarten.

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Spektrum - Die Woche – Der Umbau der Chemieindustrie

Täglich entstehen in riesigen Fabriken zahllose Stoffe, die wir in unserem Alltag nutzen – allerdings nur dank fossiler Rohstoffe und eines extrem hohen Energieverbrauchs. In dieser »Woche« geht es um den Umbau der Chemieindustrie hin zur Klimaneutralität. Außerdem: Gibt es sie, die »Zuckersucht«?

Spektrum der Wissenschaft – Leere im Kosmos

Es gibt riesige, Voids genannte, Bereiche im Universum, in denen praktisch keine Materie vorkommt. Ihre ungeheure Leere könnte helfen, einige hartnäckige Rätsel der modernen Kosmologie zu lösen. Außerdem: Viele Menschen haben angeblich einen Mangel an Vitamin D. Studien zeigen, von einer zusätzlichen Vitamin-D-Gabe profitieren wohl deutlich weniger Menschen als gedacht. Mehrere Forschungsgruppen und Unternehmen machen Jagd nach dem Majorana-Quasiteilchen, da dieses Quantencomputer dramatisch verbessern könnte. Wie kann Aufforstung angesichts von Klimawandel und Schädlingsbefall gelingen? Natürliche Erneuerung und andere Baumarten lassen auf einen gesunden Wald hoffen.

Spektrum - Die Woche – Chinas gigantischer Neutrinodetektor geht an den Start

In dieser Ausgabe der »Woche« gehen wir einem der größten Rätsel der Physik nach: der bisher nicht messbaren Masse von Neutrinos. Um der Lösung ein Stück näher zu kommen, wird in China gerade eine riesige neue Forschungsanlage unter der Erde gebaut. Außerdem: Wie konnten Sauropoden so riesig werden?

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