Es geht weiter mit dem Astrodicticum-Simplex-Buchclub. Wir lesen gemeinsam ein Buch und zwar “Die Vermessung des Universums” von Lisa Randall (Hinweis: Das hier ist keine komplette Rezension des Buches. Ich erwähne hier nur ein paar interessante Themen und gebe keinen vollständigen Überblick. Ich gehe davon aus, dass jeder der am Buchklub-Projekt mitmacht, das Buch auch selbst gelesen hat und über den Inhalt Bescheid weiß). Im ersten Teil haben wir über Sinn und Unsinn von langen Einleitungen diskutiert und über Randalls Erklärung der wissenschaftlichen Methodik. Im zweiten Teil haben wir gelesen, wie Randall Wissenschaft gegenüber Kunst und Religion abgrenzt. Im dritten Teil gab es eine Einführung in die Grundlagen der Teilchenphysik und die Funktionsweise eines Teilchenbeschleunigers und in Teil 4 hat Randall erzählt, was man mit so einem Beschleuniger alles entdecken kann und wie die Technik dahinter aussieht. Teil 5 handelte von der spannenden Konstruktionsgeschichte des LHC und den angeblichen Gefahren, die von ihm ausgehen. In Teil 6 wurde die Risikoabschätzung vertieft und erklärt, wie man in der Physik eigentlich exakte Messungen anstellen kann. In Teil 7 wurde es konkreter und wir haben erfahren, WIE der LHC Messungen anstellt und wie man sie korrekt interpretiert. Welche Kriterien bei der Erstellung von teilchenphysikalischen Modellen eine Rolle spielen, erörtert Randall in Teil 8 und stellt dann den Higgs-Mechanismus vor. Die Entdeckung des Higgs-Teilchens wurde in Teil 9 besprochen und jetzt geht es mit der Zukunft weiter
Letzte Woche haben wir das Sonderkapitel zur Entdeckung des Higgs-Teilchens besprochen. Die Suche nach diesem letzten unentdeckten Teilchen des Standardmodells der Teilchenphysik war eine der wichtigsten Aufgaben des LHC-Beschleunigers. Aber nicht die einzige – die Higgs-Jagd war gewissermaßen das Pflichtprogramm. Wenn es das Higgs gibt, dann musste der LHC es finden; genau dafür war er gebaut. Und wenn er es nicht gefunden hätte, wäre sicher gewesen, dass es nicht existiert. Die Frage nach dem Higgs wäre also so oder so definitiv beantwortet worden. Aber nach der Pflicht kommt die Kür und hier wird es wirklich spannend. Die Existenz des Higgs wurde schon vor knapp 50 Jahren postuliert und war insofern nichts Neues. Bei der Grundlagenforschung an Teilchenbeschleunigern geht es aber auch darum, Dinge zu entdecken, mit denen man nicht rechnet. Man völlig neue Phänomene finden; man wünscht sich wissenschaftliche Revolutionen und einen völlig neuen Blick auf das Universum.
Was man da vielleicht finden könnte, erklärt Lisa Randall in Kapitel 17, das den Titel “The World’s Next Top Model” trägt. Und darin geht es nicht um Teenager die sich von Heidi Klum einreden lassen, es wäre eine gute Idee, sich im Fernsehen vorführen zu lassen. Es geht um physikalische Modelle, die ein paar der noch bestehenden Probleme mit der Teilchenphysik lösen können. Zum Beispiel das schon früher angesprochene Hierarchieproblem, dass im wesentlichen aus der Frage besteht, warum die Teilchen genau die Masse haben, die sie haben. Denn wenn man die Masse der Teilchen aus den quantenmechanischen Grundlagen berechnet, kommt man auf einen völlig unterschiedlichen Wert als den, der tatsächlich gemessen wird und die Theorien funktionieren nur mit entsprechenden Modifikationen, die man aber gerne vernünftig begründet hätte. Eine alternative Formulierung des Hierarchieproblems besteht in der Frage, warum die Gravitation so viel schwächer ist als die anderen Kräfte im Universum. Uns kommt die Gravitation vielleicht gar nicht schwach vor, weil wir ständig von der Erde festgehalten werden. Aber wenn man genau darüber nachdenkt, ist es eigentlich enorm erstaunlich, dass wir uns trotz allem bewegen können; in die Luft springen können oder Dinge hoch heben können. Auf der einen Seite stehen wir mit unserem schwachen Körper und auf der anderen Seite die ganze gewaltige Masse der Erde. Und trotzdem sind wir stark genug bzw. die Gravitation eben schwach genug, um zum Beispiel eine Kiste Bier hochzuheben, obwohl die ganze Erde will, dass sie am Boden bleibt. Genau so ist ein Magnet in der Lage, die komplette Anziehungskraft der Erde zu kompensieren und kann zum Beispiel unseren Notizzettel am Kühlschrank festhalten. Die Stärke der Kräfte hängt ebenfalls mit der Masse der Teilchen zusammen und keiner weiß, warum die Gravitation so schwach ist.
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