Die moderne Physik hat zwei unglaublich gut mit der Realität übereinstimmende Theorien hervorgebracht – die Quantenmechanik einerseits, die das Verhalten von Elementarteilchen mit extremer Genauigkeit beschreibt, und die Allgemeine Relativitätstheorie, die die Schwerkraft als ein Phänomen der Raumzeitkrümmung erklärt und ebenfalls einige exzellente Vorhersagen aufzuweisen hat. (Dass es da verglichen mit der Quantenmechanik deutlich weniger…

Es ist eine Frage, die immer wieder gestellt wird: Wenn laut Allgemeiner Relativitätstheorie (ART) die Schwerkraft nichts anderes ist als ein Phänomen der gekrümmten Raumzeit, wie kann es dann “Teilchen” der Schwerkraft (Gravitonen) geben, wenn man versucht, die ART mit der Quantenmechanik zu vereinen. Was soll ein “Graviton” sein – ein kleines Stückchen Raumzeitkrümmung?

Photonen sind – das haben die meisten vermutlich schon einmal gehört – die Teilchen, aus denen Licht besteht. Klingt auf den ersten Blick einigermaßen einfach, oder? Fragt man aber acht Physikerinnen, was ein Photon ist, so erhält man etwa zehn Antworten (so geschehen im Jahr 2003 in einer Ausgabe von Optics&Photonics News, Quelle s.u.). Es…

Im Dezember hat Peter Higgs ja – wie erwartet – seinen Nobelpreis bekommen und zwar “für die theoretische Entdeckung eines Mechanismus’, der zu unserem Verständnis der Masse subatomarer Teilchen beiträgt und der kürzlich durch die Entdeckung des vorhergesagten fundamentalen Teilchens durch die ATLAS und CMS-Experimente am LHC des CERN bestätigt wurde.” Im Oktober habe ich…

Auf seinem Weg von A nach B hat unser Teilchen in den letzten Teilen so einiges erlebt: Es hat den Weg maximaler Eigenzeit und minimaler Wirkung gewählt, es hatte eine zerlaufende Wahrscheinlichkeitsverteilung, es ging irgendwie alle denkbaren Wege gleichzeitig und hat schließlich unterwegs auch noch virtuelle Photonen ausgesandt und wurde mit fiesen Unendlichkeiten konfrontiert. Aber…

In dieser kleinen Artikelserie passiert wirklich nichts Aufregendes – ein Teilchen fliegt von A nach B. Aber je tiefer man in die Physik einsteigt, desto komplexer wird dieser unglaublich einfache Prozess: In der klassischen Physik fliegt das Teilchen einfach von A nach B, in der Quantenmechanik haben wir plötzlich (in der üblichen Formulierung) Warhscheinlichkeitsverteilungen, die…

Das Vakuum ist schon eine ziemlich komplizierte Sache. Dass es nicht einfach “Nichts” ist, dazu habe ich inzwischen ja einiges geschrieben. Heute schaue ich auf einen anderen Aspekt des Vakuums, die viel zitierte Vakuumpolarisation, die oft als Beleg dafür angeführt wird, dass sich im Vakuum ständig Teilchen und Antiteilchen bilden. Aber wieder einmal ist die…

Um Prozesse bei Elementarteilchen zu beschreiben, verwendet man ja gern Feynmangraphen (oder Feynmandiagramme). Vermutlich hat kein anderes mathematisches Werkzeug so sehr Einzug in die Populärwissenschaft gefunden wie diese kleinen Bildchen. Sie sind einfach, anschaulich und wurden – anders als viele andere Veranschaulichungen – nicht speziell für Laien erfunden, sondern werden tatsächlich in der Physik benutzt.…

“Was ist ein Vakuum?” – “Ich hab’s im Kopf, aber ich komm nicht drauf.” So ähnlich wie in diesem alten (zugegebenermaßen seeehr alten – aus dem Keller hört man dumpf das monotone Rattern der Bartwickelmaschine…) Scherz geht es mir im Moment. Im letzten Teil habe ich versucht, euch zu erklären, wie man sich das Vakuum…

Wo ein Vakuum ist, ist einfach nichts – das ist ja gerade die Definition von Vakuum. Sollte man jedenfalls meinen. Aber oft (und besonders in der Physik) sind die einfachen und offensichtlichen Dinge ja gern schlicht und einfach falsch – und so ist es auch mit dem Vakuum. In der Quantenmechanik ist ein Vakuum nicht…