Forschung im Zeitalter der Entdeckungsmaschinen
Die Grenzen des Universums ausloten und die Struktur der Materie entschlüsseln: Diesen Zielen widmen sich Kosmologen, Astronomen und Teilchenphysiker derzeit mit Hingabe und immer besseren Aussichten auf Erfolg. Ihr Optimismus beruht zu großen Teilen auf den technischen Wunderwerken, die in diesen Jahren zur Erforschung der Welt geschaffen werden - ob spektakuläre Riesenmaschinen oder fast schon simpel anmutende und die Effizienz ihrer Vorgänger dennoch weit überragende Instrumente.
Dieses Dossier stellt Ihnen die derzeit neuesten Hightech-Teleskope und Teilchenbeschleuniger vor und gibt einen Ausblick, wie die Menschheit versucht ihre physischen Grenzen auszudehnen.
(5. September 2008)
Weitere Informationen finden Sie im
Editorial des Heftes.
Inhaltsverzeichnis
6
Der größte Feldstecher der Welt
Zwei Riesenspiegel auf einer gemeinsamen Montierung, dazu ausgefeilte Instrumente zur Analyse des Sternenlichts – das Large Binocular Telescope auf dem Mount Graham in Arizona eröffnet eine neue Ära in der beobachtenden Astronomie.
14
IceCube – Neutrinojagd am Südpol
Tief ins Eis der Antarktis versenkt, registriert ein außergewöhnliches Teleskop die Teilchen der kosmischen Strahlung und erforscht so Regionen des Universums, die bislang für uns unsichtbar waren.
22
Per Software zu den Sternen
Das revolutionäre Radioteleskop LOFAR wirkt höchst unscheinbar. Doch dank eines Supercomputers werden seine europaweit verteilten Drahtantennen die Leistung selbst riesiger Radioschüsseln weit übertreffen.
32
Nach einem Besuch beim gigantischen Beschleunigerring LHC ist klar: Wenn ein wissenschaftliches Instrument das Tor zur Physik des 21. Jahrhunderts aufstoßen kann, dann ist es dieses technische Wunderwerk am europäischen Teilchenlabor CERN.
40
Die ersten Millionstel Sekunden
Unmittelbar nach dem Urknall brodelte das Universum. Der Relativistische Schwerionenbeschleuniger Rhic reproduziert das urtümliche Quark-Gluon-Plasma auf kleinstem Raum, indem er Goldkerne fast mit Lichtgeschwindigkeit aufeinanderprallen lässt.
48
Teilchenbeschleuniger mit Plasmawellen
Es muss nicht immer eine Riesenmaschine sein. Auch in kompakten Plasmabeschleunigern lassen sich Partikel auf Geschwindigkeiten nahe der des Lichts bringen.
56
Ein Fenster zum heißen Universum
Der Gammastrahlensatellit Glast erkundet seit Kurzem die energiereichsten Phänomene im Universum. Forscher weltweit hoffen nun auf Erkenntnisse über Dunkle Materie, Schwarze Löcher und mögliche Verletzungen der Speziellen Relativitätstheorie.
64
5 Ziele für die Raumfahrt
Die Raumfahrtagenturen Nasa, Esa und Jaxa nehmen sich viel vor. In den kommenden Jahrzehnten werden sie Entdeckerträume erfüllen, die weit ins Sonnensystem und sogar darüber hinausreichen.
74
Der nächste Flug zum Mond
Die Orion soll bis 2020 in der Lage sein, Menschen zum Mond und wieder zurückzubringen. Das konnten zwar schon die Apollo-Raumschiffe, nun aber stellt modernste Technik sogar mehrmonatige Aufenthalte auf dem Erdtrabanten in Aussicht.
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