Zum »Internationalen Jahr der Quantenwissenschaft und Quantentechnologien« lohnt sich ein genauerer Blick in die Welt der Quanten. Seit Werner Heisenberg ist schon vieles passiert, doch ebenso viel gibt noch Rätsel auf. Und weil die Quantenphysik oft unintuitiv ist, werden neue Denkweisen gefordert.
Die theoretischen Methoden der Teilchenphysik können nicht mehr mit den experimentellen mithalten, obwohl die meisten Gleichungen prinzipiell bekannt sind. Aber viele Fragen sind noch offen: Wie genau sollte das Pfadintegral benutzt werden? Und warum lassen sich Quarks nie einzeln beobachten?
Seit nunmehr 100 Jahren fragen sich Physiker: Wie lassen sich die vier Grundkräfte vereinen? Fachleute haben dafür wildeste Theorien entwickelt. Und manche stellen auch die Frage: Gibt es eine solche Weltformel überhaupt?
Materie setzt sich aus winzigen Teilchen zusammen, doch die theoretisch so fein säuberlich geordnete Welt gehorcht ihren ganz eigenen Gesetzen - insbesondere auf den kleinsten Skalen und in dem scheinbaren Nichts dazwischen.
Im Jahr 2019 präsentierte Google den ersten Quantencomputer, der klassische Rechner übertrumpfen sollte. Mit weiteren Unternehmen wie IBM liefert sich der Konzern ein Rennen um die Frage: Wie schnell wird die Technologie die Praxis erobern?
Im Vakuum ist einfach - nichts? Mitnichten: Es ist voller Quantenfelder, die aus dem vermeintlich leeren Raum Teilchen erzeugen und vielleicht sogar die Ausdehnung des gesamten Kosmos befeuern.
Protonen, Neutronen, Quarks, Gluonen - allein die Bausteine zu kennen, reicht nicht. Denn viele rätselhafte Phänomene zeigen, dass Atomkerne mehr sind als die Summe ihrer Komponenten.
Supraleiter haben etwas Magisches. Und dank jüngster Entdeckungen wird es womöglich bald gelingen, ihre quantenmechanischen Tricks zu durchschauen.
Lassen sich Quantenphysik und Schwerkraft vereinen? In der aktuellen Ausgabe der PMT haben wir Beiträge für Sie zusammengestellt, in denen Forscherinnen und Forscher über die Ergebnisse ihrer Suche ...
Wir tauchen ein in die Welt der Quanten, die uns noch immer zahlreiche Rätsel aufgibt. Forscher entwickeln ständig neue Modelle und hinterfragen Grundlegendes, wie beispielsweise das Konzept der Zeit. ...
In den letzten Jahrzehnten haben sich Quantenfeldtheorien durchgesetzt, um grundlegende physikalische Phänomene unseres Universums zu erklären. Aber nicht alle physikalischen Effekte lassen sich damit ...
»Unmögliches mit Quanten und Teilchen« nimmt Sie mit in die Welt der Quantenphänomene. Plasma-Labore widmen sich Themen vom Urknall bis zum Fusionsreaktor. Mehrere Experimente sollen der Unruh-Effekt ...
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