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 Teil 10 beschäftigte sich mit der Supersymmetrie, Extradimensionen und all dem anderen Kram, den der LHC vielleicht in Zukunft noch entdecken wird. Teil 11 war ein Exkurs in die Kosmologie und heute folgt der Abschluss mit den letzten beiden Kapiteln.
Willkommen zum letzten Teil des Astrodicticum-Simplex-Buchklubs. In den vergangenen Monaten haben wir das Buch “Die Vermessung des Universums” gemeinsam gelesen und darüber diskutiert, was Lisa Randall uns über Teilchenphysik, den LHC-Beschleuniger, Wissenschaftsphilosophie und Kosmologie erzählt hat. Im vorletzten Kapitel des Buchs ging es um das Thema, das ich persönlich an diesem ganzen Komplex am interessantesten fand: Die Suche nach der dunklen Materie. Beziehungsweise: Die Identifikation der dunklen Materie. Denn das es diese besondere Form der Materie im Universum geben muss, wissen wir ja mittlerweile. Wir wissen nur nicht, um welche Art der Materie es sich handelt.
Eine der derzeit vielversprechensten Hypothesen geht davon aus, dass die dunkle Materie in Form von WIMPs vorliegt. Damit sind Weakly Interactive Massive Particles gemeint und das “Weakly” bezieht sich hier nicht unbedingt darauf, dass die dunkle Materie kaum mit anderer Materie oder sich selbst wechselwirkt (obwohl das auch stimmt) sondern darauf, dass es sich hier um ein Teilchen handelt, dessen Masse im Bereich der schwachen Kraft liegt. Also im Prinzip genau der Energiebereich, der am LHC erforscht wird. Darum sind die Forscher auch recht zuversichtlich, dass die Experimente am CERN am Ende neue Erkenntnisse über die dunkle Materie liefern bzw. sogar das entsprechende bisher unbekannte WIMP entdecken.
Im Kapitel stellt Randall neben der Suche am LHC auch die anderen Methoden vor, mit denen man derzeit probiert der dunklen Materie auf die Spur zu kommen (Satellitenexperimente, direkte Detektion) die ich aber auch schon im Zuge meiner Serie über dunkle Materie angesprochen habe.
Zwei Details haben mir in diesem Kapitel gut gefallen. Zuerst der Hinweis auf die relic density. Es geht dabei, simpel gesagt, darum, dass man aus der derzeitigen Theorie über Urknall und Expansion des Alls berechnen kann, wie viele Teilchen einer bestimmten Sorte heute noch übrig sind. Und steckt man ein simples WIMP in dieses Modell, dann erhält man am Ende ziemlich genau die Menge die nötig ist, um damit die heute beobachteten Effekte der dunklen Materie zu erklären. Das ist ein Aspekt der Suche nach dunkler Materie und ein interessanter Zusammenhang mit der Kosmologie, der viel zu selten erwähnt wird (und auch in Randalls Buch ruhig ausführlicher erklärt hätte werden dürfen).
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