Woraus besteht Dunkle Materie? Wie lassen sich die kuriosen Eigenschaften von Neutrinos erklären? Um Fragen wie diese zu beantworten, suchen Wissenschaftler nach „Neuer Physik“, die sich mit Hilfe von Teilchenbeschleunigern wie dem Large Hadron Collider (LHC) und seinem möglichen Nachfolger zeigen soll. Einen völlig neuen Ansatz, Teilchen auf hohe Energien zu bringen, testen Wissenschaftler…

Mit dem Teilchenkarussell im Large Hadron Collider am CERN ist noch lange nicht Schluss: In der aktuellen zweijährigen Wartungsphase wird der LHC modernisiert; ab Mitte der 2020er Jahre soll er zu einer „High-Luminosity“-Variante hochgerüstet werden. Dann werden noch mehr Protonenpakete miteinander kollidieren – was ein deutliches Plus an experimentellen Daten bedeutet. Auch wenn der LHC Physikern…

Pulsare, Blazare, Supernovae, Gammablitze: Von diesen Himmelsobjekten geht eine ungeheure Dynamik aus. Mit ihrer heftigen physikalischen Aktivität beschleunigen sie die Teilchen in ihrer Umgebung auf enorme Energien. Dabei entsteht Gammastrahlung, das energiereichste Licht im elektromagnetischen Spektrum. Mit Observatorien wie MAGIC auf La Palma fangen Astrophysiker Gammastrahlen ein – mit dem…

Unser Universum wächst und wächst – und das immer schneller. Als treibende Kraft wird eine geheimnisvolle Form von „Dunkler“ Energie vermutet. Auch im sehr frühen Universum, beim Urknall, gab es eine Phase der beschleunigten Ausdehnung: die kosmische Inflation. In beiden Phasen spielt die Stringtheorie eine wichtige Rolle: Sie vereint die Quantenmechanik und die Relativitätstheorie als…

Schatzsuche – wer erinnert sich nicht an diese aufregenden Momente für Groß und Klein? Wissenschaftler sind ein Leben lang fasziniert von der Entdeckung des Unbekannten, was in der Archäologie einen scharfen Blick und kühles Kombinieren erfordert. Wenn noch mehr Wissen benötigt wird, helfen geophysikalische Methoden: Mit hochempfindlichen Geräten werden winzige Änderungen des Erdmagnetfeldes…

Die Entstehung des Lebens ist eines der großen, noch ungelösten Rätsel der Wissenschaft. Seit Anbeginn der Menschheit wird diese Frage gestellt, und sie versucht seither der Frage mit Beobachtungen auf den Grund zu gehen. Dabei hat sich das Vorgehen nicht stark verändert – in modernen Laboren können wir nun jedoch viel besser die Anfangsbedingungen auf der frühen Erde und im All nachempfinden. Wir…

Im Inneren der Sonne verschmilzt Wasserstoff zu Helium und setzt dabei eine Menge Energie frei. Bereits nach rund acht Minuten kommen die ersten Botschafter dieser Energieumwandlung auf der Erde an. Das Experiment Borexino im italienischen Gran Sasso Untergrundlabor detektiert die Boten – Neutrinos - und sieht der Sonne dabei quasi in Echtzeit bei der Arbeit zu. Was die Physiker nach zehn Jahren…

Welche Eigenschaften unterscheiden lebende Systeme von unbelebter Materie? Diese Frage stellte sich Erwin Schrödinger vor mehr als 70 Jahren in seinem Buch mit dem Titel „Was ist Leben?“ Was damals eine mutige und gewagte Frage war, ist heute ein aktuelles Forschungsthema. Durch bahnbrechende Fortschritte in der experimentellen Biophysik und Biologie lassen sich heute biologische Systeme auf…