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?
Nach dem zweiten Weltkrieg vereinte das CERN Forscherinnen und Forscher aus vielen Ländern, um die Geheimnisse der Teilchenphysik zu ergründen. Seine Erfolge lassen sich in Nobelpreisen und Entdeckungen wie dem Higgs-Boson verzeichnen, jedoch auch in einer beeindruckenden Forschungskultur.
Das Standardmodell sollte das Universum erklären, doch manche Fragen bleiben offen. Um Antworten zu erhalten, werden aufwändige Untersuchungen durchgeführt: zu der Masse von Neutrinos, dem Rätsel der Dunklen Materie und warum sich Materie über Antimaterie durchsetzte.
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.
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.
Das Periodensystem feiert Jubiläum - aber wie sind sie überhaupt entstanden, die darin geordneten Elemente? Und wie schließen Forscher die noch bestehenden Lücken?
Seit Jahrzehnten suchen Physiker nach neuen Naturgesetzen für den Mikrokosmos. Dafür richten sie ihren Blick verstärkt auf eine eher unscheinbare Teilchenfamilie: die Neutrinos.
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