Direkt zum Inhalt
Login erforderlich
Dieser Artikel ist Abonnenten mit Zugriffsrechten für diese Ausgabe frei zugänglich.

Quark-Gluon-Plasma : Ursuppe, eiskalt serviert

Bislang konnten nur riesige Teilchenbeschleuniger den heißen Urzustand des Universums simulieren. Innsbrucker Experimentatoren fanden nun eine Alternative: Quantengase nehmen bei minus 273 Grad Celsius Eigenschaften an, die denen des Quark-Gluon-Plasmas verblüffend ähneln.
Ursuppe, eiskalt serviert
Unmittelbar nach dem Urknall bestand das Universum aus einem unvorstellbar heißen Gemisch von Quarks und Gluonen. Dieses Quark-Gluon-Plasma existierte aber nur Sekundenbruchteile lang. Dann war der explosionsartig expandierende Kosmos so weit abgekühlt, dass sich aus den Teilchen die Kernbausteine formen konnten. Den Gluonen kam dabei die Rolle eines Klebstoffs zu (to glue: englisch für kleben): Sie sorgten für eine starke Wechselwirkung zwischen den Quarks, dank derer sich je drei davon zu Neutronen und zu Protonen zusammenfanden. In diesen Kernbausteinen blieben die Quarks schließlich gefangen, denn die Bindung zwischen ihnen wird umso stärker, je mehr man sie voneinander zu entfernen sucht.

Rudolf Grimm und Florian Schreck stellen ihre Arbeit vor.

Quark-Gluon-Plasmen (QGP) gibt es heute allenfalls noch im Inneren von Neutronensternen. Um sie trotzdem zu erforschen – schließlich können sie uns viel über die Zeit gleich nach dem Urknall verraten –, greifen die Forscher zu einem nahe liegenden Trick: Sie versuchen Temperaturen zu erzeugen, wie sie damals herrschten. Dazu eignen sich Teilchenbeschleuniger, die schwere Atome wie Gold oder Blei mit nahezu Lichtgeschwindigkeit aufeinanderschießen. Eine solche Kollision heizt die dabei entstehenden Trümmer auf mehrere Billionen Grad Celsius auf – heiß genug, um die Quarks und Gluonen trotz ihrer engen Bindung für eine winzige Zeitspanne voneinander zu lösen...

Kennen Sie schon …

Spektrum - Die Woche – Die radikale Lösung für die Plastikkrise

Plastik war einst eine Revolution – heute ist es ein Umweltproblem. Forschende in Deutschland wollen das ändern: mit neuen Kunststoffen, die vollständig recycelbar sind. Außerdem: Warum der Urknall vielleicht ganz anders war, was Männer bei einer Vasektomie erwartet und mehr.

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.

Spektrum der Wissenschaft – Den Kosmos entschlüsseln – Vom Sonnensystem in die Tiefen des Universums

In dieser Ausgabe berichten wir über ferne Galaxien, das Sterben von Sternen, äußerst energiereiche Gammastrahlenblitze und neue Erkenntnisse zur Dunklen Energie. Weiter informieren wir Sie über Raumfahrtmissionen zu anderen Himmelskörpern, beispielsweise die der NASA-Sonde Europa-Clipper, welche den gleichnamigen Jupitermond auf die Existenz von Ozeanen untersuchen soll. Darüber hinaus: Teleskope der Superlative mit denen der Kosmos auch von der Erde aus, immer genauer beobachtet werden kann.

Schreiben Sie uns!

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Zuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Zuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmende sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Zuschriften können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.