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Welt der Wissenschaft: Kosmologie: Urknall oder nicht?

Möglicher Startpunkt der Expansion des Weltalls ist eine Singularität. Sie ergibt sich aus einer Extrapolation von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie – die dort jedoch nicht mehr gilt. Vermutlich sind es Quanteneffekte, die das Geschehen nahe am Urknall in einem winzigen Weltall bestimmen. Zur Lösung dieser und weiterer Missstände entwickelte Roger Penrose die »Konforme zyklische Kosmologie«.
Skizze von Roger Penrose zur "Konformen zyklischen Kosmologie"

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Spektrum der Wissenschaft – Wie entstand das Universum?: Bekannte Theorien auf dem Prüfstand

Unser Universum könnte aus winzigen Quantenfluktuationen hervorgegangen sein. Doch ein großes Geheimnis bleibt ungelöst: Was brachte den frühen Kosmos dazu, sich rasend schnell auszudehnen? Im zweiten Artikel unseres Titelthemas stellen wir Ihnen weitere Theorien zur Entstehung des Universums vor, die neben der Urknalltheorie diskutiert werden - etwa Big Bounce oder ein Spiegeluniversum. Außerdem tauchen wir tief in das Innere von Zellen ein: Enthält das menschliche Genom Tausende zusätzliche Bauanleitungen für Proteine, die bisher übersehen wurden – und wenn ja, welche Aufgaben erfüllen sie? Daneben berichten wir über eine neu entdeckte Art von Unendlichkeit, die erklären könnte, ob das mathematische Universum chaotisch oder geordnet ist, sowie über Birkenpech, das schon Neandertaler als hervorragenden Heißkleber nutzten.

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 – Giganten im All – Riesenradiogalaxien

Riesenradiogalaxien, verschwundene Meteoriten und die Jagd nach Dunkler Materie: Unsere Milchstraße wirkt winzig, wenn man Sie mit den Radiogalaxien und ihren Materiestrahlen vergleicht. Ein Forscherduo hat die größten dieser Giganten untersucht und erklärt unter anderem ihren Einfluss bei der Magnetisierung des intergalaktischen Raums. Darüber hinaus: Der 15 Tonnen schwere El-Ali-Meteorit in Somalia sorgte für ein echtes Krimidrama: Erst ein seltener Fund, dann spurlos verschwunden. Und im Herzen unserer Galaxis könnten Gammastrahlen Hinweise auf die geheimnisvolle Dunkle Materie liefern, denn neue Auswertungen des Fermi-Observatoriums deuten auf einen möglichen Überschuss hin. Auf der Erde erobern Smart-Teleskope die Hobbyastronomie und versprechen beeindruckende Astrofotos mit minimalem Aufwand – wie gut sind die Kleinteleskope wirklich und was muss man für gute Ergebnisse können?

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