[ Ссылка ] ... Vom Kleinen und Großen (Teil 5): "Die Vereinheitlichung der Naturkräfte des Universums". Prof. Dr. Christian Stegmann (DESY Zeuthen) gibt in seinem Vortrag einen Überblick über die experimentellen Ergebnisse und über das aktuelle wissenschaftliche Bild des Universums.
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Kompletter Vortrag:
1. Elementarteilchen, Kräfte und das Universum - [ Ссылка ]
2. Das Rätsel der Dunklen Materie - [ Ссылка ]
3. Die Vermessung des Weltalls - Wie alt ist das Universum? - [ Ссылка ]
4. Zurück zum Urknall - [ Ссылка ]
5. Die Vereinheitlichung der Naturkräfte des Universums - [ Ссылка ]
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Eine Weltformel, oder eine Theorie von Allem (TOE, Theory Of Everything) ist eine hypothetische Theorie der theoretischen Physik und Mathematik, die zusammen alle bekannten physikalischen Phänomene erklären und verknüpfen soll. Mit der Zeit ist der Begriff in die Popularisierungen der Elementarteilchenphysik eingeflossen, die zu einer Theorie erweitert werden soll, welche durch ein einzelnes Modell die Theorien aller grundlegenden Wechselwirkungen der Natur erklären würde.
Die Vereinheitlichung der drei Grundkräfte - elektromagnetische, schwache (vereinheitlicht in elektroschwacher und starke Wechselwirkung (Quantenchromodynamik, QCD) - ohne die Gravitation wird als große vereinheitlichte Theorie bezeichnet (GUT = Grand Unified Theory). Diese Vereinheitlichung wird aufgrund der Ähnlichkeit in der mathematischen Struktur der drei Theorien angenommen.
Die Einbeziehung der Gravitation wird erwartet, weil eine Extrapolation der Wechselwirkungsstärke der einzelnen Grundkräfte zu hohen Energien darauf hinweist, dass bei etwa 1019 GeV alle Wechselwirkungen vergleichbar stark sind.
Bislang gibt es außerhalb kosmologischer Beobachtungen keinerlei Möglichkeiten, eine derartige Theorie zu überprüfen. Viele Physiker sind jedoch weiterhin überzeugt, dass alle physikalischen Vorgänge auf ein Grundprinzip zurückzuführen sind (Reduktionismus). Insbesondere werden von den 2008 im CERN begonnenen Experimenten des Large Hadron Collider Fortschritte in Richtung einer Weltformel erwartet.
Eine derartige Theorie sollte aus heutiger Sicht verschiedene Merkmale aufweisen, zum Beispiel:
• Meist wird erwartet, dass sie supersymmetrisch ist, also eine einheitliche Grundstruktur hat.
• Sie sollte die Frage der Natur der dunklen Materie sowie ungeklärte Vorgänge im frühen Universum erklären, speziell den Entstehungsprozess.
• Sie sollte eine konsistente, renormierbare Quantentheorie der Gravitation beinhalten.
• Sie sollte die Massen, Kopplungskonstanten und andere Parameter des Standardmodells der Elementarteilchen erklären.
• Sie sollte Singularitäten beschreiben (mathematisch), die sich gegenwärtig dem Zugang entziehen.
• Sie sollte Einsteinsche und Newtonsche Physik formalanalytisch verbinden.
(Wikipedia.de)
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Vor 13,7 Milliarden Jahren entstand unser Universum, Raum und Zeit bildeten sich. Seitdem dehnt sich der Raum immer weiter aus - wie wir heute wissen sogar beschleunigt. Es bildeten sich Sterne, Galaxien und schlussendlich auch unsere Erde. Ein Vortrag von Prof. Dr. Christian Stegmann (DESY).
In diesem Urknall-Modell ergänzen sich die Erkenntnisse der Physik vom Kleinen (Elementarteilchenphysik) und vom Großen (Kosmologie) zu einem schlüssigen Gesamtbild, das auf drei Säulen ruht: der Galaxienflucht, der Erzeugung leichter Elemente und der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung.
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