Was 2016 Für Die Geheimnisvolle Welt Der Physik Gilt

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2016 könnte das jahr sein, in dem physiker endlich gravitationswellen, dunkle materie oder völlig unbekannte exotische teilchen entdecken, sagen experten.

Das neue Jahr kann auch ein Jahr der Entdeckungen für Physiker sein, die die tiefsten Mysterien der Materie ausloten.

Seit 2013, als Wissenschaftler des Large Hadron Collider (LHC) bestätigten, dass sie das Higgs-Boson entdeckt hatten, das Teilchen, das anderen Masse verleiht, befand sich die Physik in einer Art Schwebezustand. Der Higgs war das letzte fehlende Puzzleteil im Standardmodell, das Modell, das das Verhalten winziger Teilchen erklärt. Trotzdem blieben wichtige Fragen zum Universum noch unbeantwortet.

2016 könnte jedoch das Jahr für einige neue Entdeckungen sein. Von der Suche nach neuen Teilchen bis hin zur Erklärung dunkler Materie, hier sind einige der Dinge, auf die sich Physiker im Jahr 2016 besonders freuen. [Jenseits von Higgs: 5 andere Teilchen, die im Universum lauern können]

1. Neues Teilchen?

Die größte Neuigkeit in der Welt der Teilchenphysik ist der flüchtige Hinweis auf ein potenzielles neues Teilchen, das bei zwei separaten Experimenten am LHC, dem größten Atombasierer der Welt, gefunden wurde.

"Es gibt einige (äußerst zaghafte) Beweise für eine neue Art von Teilchen, die etwa 800-mal so groß ist wie das Proton. Wir wollen sehen, ob dieses Signal stärker wird oder schwindet", sagte Sean Carroll, Physiker am California Institute of California Technologie.

Bis jetzt ist der Beweis extrem vorläufig - es gibt ungefähr eine 1: 4-Chance, dass das Signal auf einen Zufalls-Zufall und nicht auf ein echtes Teilchen beruht. Obwohl dies für Laien ziemlich gut klingen mag, suchen Physiker normalerweise nach einem "5-Sigma" -Ergebnis, was bedeutet, dass die Wahrscheinlichkeit, dass das Signal ein Zufall ist, 1 zu 3,5 Millionen beträgt.

Wenn tatsächlich ein mysteriöses Teilchen dieser Masse im Universum lauert, hatten die Physiker keine Ahnung, dass es dort war, und hatten keine Theorien, die ein solches Teilchen voraussagten. Seitdem haben die Menschen jedoch eilig, um die Leere zu füllen.

"Es hat über 70 Theorielehre gegeben, die dies" erklären ", sagte Sheldon Stone, Physiker an der Syracuse University.

Wie auch immer, im nächsten Jahr erhält jedes der beiden Experimente das Zehnfache der bisherigen Daten, sodass die Wissenschaftler wissen, ob es sich um einen statistischen Blip oder um ein echtes Teilchen handelt, sagte Stone.

2. Gravitationswellen

Gravitationswellen oder die Wellen, die sich aus der von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie vorhergesagten Verformung der Raumzeit ergeben, sind seit langem vorgeschlagen worden, um Gravitationsstrahlung theoretisch zu befördern. Wissenschaftler sagen voraus, dass der galaktische Zusammenstoß von Neutronensternen, Supernovae und dem Urknall Spuren dieser Gravitationswellen im Universum hinterlässt.

Diese Raum-Zeit-Wellen wurden jedoch nur indirekt erkannt, und zu ihrer Entdeckung durchgeführte Experimente wie das Laser-Interferometer-Gravitationswellen-Observatorium (LIGO) haben bisher noch keinen Hinweis darauf gefunden. Allerdings haben Wissenschaftler den LIGO jahrelang stillgelegt und die Zeit damit verbracht, ihn mit viel empfindlicheren Detektoren auszustatten. Im September dieses Jahres wurde es endlich wieder eingeschaltet.

"Der Advanced LIGO-Detektor ist jetzt einsatzbereit und kann möglicherweise bald etwas erkennen", sagte Carroll in einer E-Mail an WordsSideKick.com.

3. Dunkle Materie

Bis zu 80 Prozent des Universums besteht aus einer mysteriösen Form von Materie, die kein Licht emittiert oder absorbiert und für Teleskope unsichtbar macht. Diese sogenannte dunkle Materie scheint eine Anziehungskraft auf die leuchtenden Objekte im Universum auszuüben, doch weiß niemand, woraus dunkle Materie besteht oder wie sie funktioniert. Es besteht jedoch die Hoffnung, dass dies 2016 gelöst werden könnte, sagte Saurya Das, Physiker an der University of Lethbridge in Kanada.

Eine Reihe von Untertagedetektoren, vom SNOLab in Sudbury Ontario bis zum Gran Sasso National Laboratory in Italien, arbeiten daran, dunkle Materie direkt zu erkennen. Viele Physiker gehen davon aus, dass dunkle Materie aus schwach wechselwirkenden massiven Teilchen oder WIMPS besteht. Diese unterirdischen Detektoren absorbieren mit der Erde die meisten kosmischen Strahlen, die die schwachen Spuren von Beweisen für dunkle Materie verdecken könnten. Physiker würden die Anzeichen von WIMPs aus dunkler Materie sehen, wenn sich Klumpen von Atomkernen in diesen unterirdischen Detektoren abprallen ließen.

Es ist "schwieriger zu bestimmen, wann es passieren könnte, aber es könnte eher früher als später sein", sagte Carroll.

4. Andere unbeantwortete Fragen

Andere Experimente am LHC sollten auch exotische Partikel bestätigen, die aus vorhandenen subatomaren Partikeln bestehen, wie Pentaquarks und Tetraquarks, die aus Quarks bestehen, sagte Stone.

Und Supersymmetrie, die Theorie, dass jedes Materieteilchen Antimateriepartner hat, konnte in anderen Experimenten am LHC gesehen werden, sagte Das.

Darüber hinaus gibt es einige Fragen, die länger im Hintergrund sein könnten, die möglicherweise im kommenden Jahr geklärt oder möglicherweise sogar geklärt werden könnten, sagte Das.

Während Wissenschaftler bestätigt haben, dass die allgemeine Relativitätstheorie relativ klein ist, wissen sie immer noch nicht, ob sie über weite Entfernungen, die als kosmologische Skalen bekannt sind, gilt. Seit Physiker zum Beispiel herausfanden, dass das Universum sich aufbläht (was bedeutet, dass sich seine Expansion nach außen beschleunigte), haben viele die Existenz dunkler Energie postuliert, einer geheimnisvollen Kraft, die der Schwerkraft entgegenwirkt, um die Dinge nach außen zu schleudern. Eine andere Möglichkeit wäre einfach, dass die allgemeine Relativitätstheorie auf kosmologischen Skalen zusammenbricht, sagte er.

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Was 2016 Für Die Geheimnisvolle Welt Der Physik Gilt

FAQ - 💬

❓ Was erforschen Physiker?

👉 Die Physik ist eine Naturwissenschaft, die sich mit der Erforschung natürlicher Phänomene befasst und sich auf die Materie und die Energie sowie deren Entwicklung in Raum und Zeit konzentriert. Sie ist von einem stark theoretischen Ansatz geprägt, der die Experimentalphysik ergänzt.

❓ Was die Physik nicht erklären kann?

👉 Die Physik kann leider nicht erklären, wie es zum Urknall kam, weil mit ihm Raum und Zeit erst entstanden sind. Damit kann man nicht fragen, was vor der Zeit war, das ist der Trick. Und außerdem kann die Physik das Entstehen von Leben mit ihren Gesetzen noch nicht einmal erfassen.

❓ Was ist Zeit in der Physik?

👉 Zeit als physikalische Größe. (tau), von lat. tempus (Zeit)) die fundamentale Größe, über die sich zusammen mit dem Raum die Dauer von Vorgängen und die Reihenfolge von Ereignissen bestimmen lassen.

❓ Was versucht die Physik?

👉 Physik ist überallEin Metaphysiker versucht, Erklärungen für das Wesen der Natur zu finden, ein Physiker untersucht grundlegende Phänomene der Natur anhand von Gesetzmäßigkeiten.

❓ Wer hat die Physik entdeckt?

👉 Isaac NewtonIsaac Newton, eines der größten wissenschaftlichen Genies aller Zeiten, gilt als Begründer der klassischen theoretischen Physik. Vor Newton waren die physikalischen Grundlagen der Welt kaum bekannt. Nach ihm wußte man, dass sich die Welt mit exakten mathematischen Gesetzen beschreiben ließ.

❓ Wer ist der berühmteste Physiker?

👉 EinsteinEinstein gilt als der bedeutendste Physiker des 20. Jahrhunderts, insbesondere als Begründer der speziellen (1905) und der allgemeinen Relativitätstheorie (1916).


Videoergänzungsan: DIE GEHEIME PHYSIK DES ZUFALLS - Dr. rer. nat. Rolf Froböse.




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