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Gravitationswellen: LISA und die Pfadfinder-Mission

Auf astronomischen Größenskalen ist die Gravitation die treibende Kraft im Universum. Der Forschungssatellit LISA Pathfinder, der Techniken für den Nachweis von Gravitationswellen testet, wird uns dabei helfen, das gesamte Universum zu "hören".
LISA Pathfinder

Das vergangene Jahrhundert war Zeuge der enormen Fortschritte, die unser Verständnis des Universums betreffen. Wir kennen die Lebenszyklen von Sternen und den Aufbau von Galaxien, wir haben den Nachhall des Urknalls beobachtet und ein allgemeines Verständnis für die Entwicklung des Universums erworben. Es ist bemerkenswert, wie weit wir mit der elektromagnetischen Strahlung als Beobachtungsmittel gekommen sind.

Jedoch ist es die Schwerkraft, die zahlreiche Prozesse im Universum antreibt, und diese wirkt meist im Dunklen. Gelingt es uns, ein gravitatives Fenster zum Universum zu öffnen, wird uns dies weiter als alles andere bringen. Die Schwerkraft hat ihre eigenen Boten: Gravitationswellen. Diese Schwingungen im Gefüge der Raumzeit breiten sich im Grunde ungehindert aus und erlauben uns so einen tiefen Blick in die Entstehung der ersten Schwarzen Löcher, die als Saatkörner fungierten. So können wir das Universum bis zu Rotverschiebungen von z ~ 20 erkunden und damit in eine Entwicklungsphase vorstoßen, die noch vor der kosmischen Epoche der Reionisierung liegt.

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Spektrum der Wissenschaft – Quanten und Raumzeit - Mit dem Computer zur Quantengravitation

Wie lässt sich die Schwerkraft mit der Quantenphysik vereinen? In »Eine Welt aus Dreiecken« erläutert die Professorin Renate Loll einen Ansatz, der ohne exotische Zutaten auskommt und erstaunliche Vorhersagen liefert: die kausale dynamische Triangulation. Daneben berichten wir, mit welchen Tricks metastasierende Krebszellen in fremden Geweben überleben und wie sie sich vielleicht aufhalten lassen. In der Physik greifen Forschende vermehrt auf KI-Modelle zurück – und die Programme sorgten schon für einige Überraschungen, von Versuchsdesigns über genauere Formeln bis hin zum Aufdecken verborgener Symmetrien. Weitere Themen: wie der Mensch als Selektionsfaktor die Evolution von Tieren beeinflusst sowie die Idee, Chlor als Energiespeicher zu nutzen.

Sterne und Weltraum – Explosion in Andromeda – Die Supernova von 1885

Die Supernova S Andromedae, die sich außerhalb unserer Galaxis in einer Entfernung von rund 2,5 Millionen Lichtjahren in der Andromedagalaxie ereignete, wurde von dem Astronomen Ernst Hartwig schon im Jahr 1885 entdeckt. Er schrieb damit Astronomiegeschichte. Heute setzen Instrumente wie das neue 4MOST Maßstäbe für die Forschung. Es kann mehr als 2000 Objekte am Himmel gleichzeitig ins Visier nehmen – Sternbeobachtung von den Anfängen bis ins digitale Zeitalter. Darüber hinaus: Schwarze Löcher, die nach dem Verschlingen eines Sterns nach einiger Zeit im Radiobereich wieder aufleuchten, die Geburt eines weißen Zwerges durch eine Sternkollision sowie unser Praxistipp zur Beobachtung des Südhimmels mit Remote-Teleskopen von zu Hause aus.

Spektrum - Die Woche – Ein alter KI-Ansatz für wahre maschinelle Intelligenz?

Wahre maschinelle Intelligenz – Transparenz und feste Regeln zeigen einen Weg, die KI die Fähigkeit geben könnte, logische Schlüsse zu ziehen. Außerdem: Eisen für die Energiewende verbrennen, das Paradoxon fehlender Information im Universum und Schaden Energydrinks dem Gehirn Jugendlicher?

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