Die Vermessung des Universums: Wie die Physik von morgen den letzten Geheimnissen auf der Spur ist (German Edition)

kennen, um die Konsequenzen dieser Gleichungen abzuleiten.
    Schockierend war die Beobachtung, dass Messungen der Eigenschaften des Universums die Existenz dieser neuen Energieform erfordert, die nicht mit Materie verbunden ist. Diese Energie wird nicht von Teilchen oder etwas anderem realisiert, und sie bildet auch keine Aggregate wie gewöhnliche Materie. Sie verdünnt sich nicht bei der Expansion des Universums, sondern behält eine konstante Dichte. Die Expansion des Universums wird als Folge dieser rätselhaften Energie, die über das gesamte Universum verteilt ist, langsam beschleunigt, selbst wenn es keine Materie in ihm gäbe.
    Einstein hatte ursprünglich eine solche Form von Energie mit seiner Vorstellung der Universalkonstanten vorgeschlagen, die von den Physikern später als kosmologische Konstante bezeichnet wurde. Kurze Zeit später hielt er sie für einen Fehler und meinte tatsächlich auch, dass seine Verwendung dieser Konstanten bei dem Versuch zu erklären, warum das Universum statisch sei, fehlgeleitet war. Das Universum dehnt sich in der Tat aus, wie Edwin Hubble zeigte, bald nachdem Einstein die Idee vorgebracht hatte. Diese Expansion ist nicht nur tatsächlich vorhanden, sondern es scheint jetzt auch so zu sein, dass ihre gegenwärtige Beschleunigung auf die seltsame Art von Energie zurückgeht, die Einstein in den 1930er Jahren eingeführt und dann rasch wieder verworfen hatte.
    Wir wollen diese geheimnisvolle dunkle Energie besser verstehen. Gegenwärtige Beobachtungen sollen bestimmen, ob sie bloß die Art von Hintergrundenergie ist, die Einstein zuerst vorschlug, oder ob sie eine neue Form von Energie ist, die sich mit der Zeit ändert. Oder ist sie gar etwas völlig Unerwartetes, bei dem wir nicht einmal wissen, wie wir es uns vorstellen sollen?
    Andere kosmologische Forschungen
    Dies ist nur eine Stichprobe – wenn auch eine bedeutende – der Dinge, die wir jetzt erforschen. Außer dem, was ich bereits beschrieben habe, stehen viele weitere kosmologische Forschungen bevor. Gravitationswellendetektoren werden nach Gravitationsstrahlung von miteinander verschmelzenden schwarzen Löchern und anderen aufregenden Phänomenen suchen, an denen große Beträge von Masse und Energie beteiligt sind. Experimente zum kosmischen Mikrowellenhintergrund werden uns mehr über die Inflation sagen. Die Suche nach kosmischer Strahlung wird uns neue Einzelheiten über den Inhalt des Universums lehren. Und Detektoren für Infrarotstrahlung könnten neue exotische Objekte am Himmel finden.
    In manchen Fällen werden wir die Beobachtungen hinreichend gut verstehen, um zu wissen, welche Implikationen sie für die zugrunde liegende Natur der Materie und der physikalischen Gesetze haben. In anderen Fällen werden wir viel Zeit damit verbringen, die Implikationen zu entwirren. Unabhängig davon, was geschieht, wird uns das Wechselspiel zwischen Theorie und Daten zu anspruchsvolleren Deutungen des uns umgebenden Universums führen und unser Wissen auf gegenwärtig noch unzugängliche Bereiche erweitern.
    Einige Experimente könnten schon bald Ergebnisse zeitigen. Andere könnten viele Jahre brauchen. In dem Maße, wie die Daten einlaufen, werden die Theoretiker gezwungen sein, vorgeschlagene Erklärungen neu zu überdenken und manchmal sogar aufzugeben, damit wir unsere Theorien verbessern und korrekt anwenden können. Das mag entmutigend klingen, aber es ist nicht so schlimm, wie Sie denken mögen. Voller Ungeduld erwarten wir die Hinweise, die uns in dem Maße dabei helfen werden, unsere Fragen zu beantworten, in dem experimentelle Ergebnisse unsere Forschungen leiten und sicherstellen, dass wir Fortschritte machen – selbst wenn neue Ergebnisse erfordern mögen, dass wir alte Vorstellungen aufgeben. Unsere Hypothesen haben ihre Wurzeln zu Beginn zwar in theoretischer Konsistenz und Eleganz, aber am Ende sind es – wie wir dieses ganze Buch hindurch sehen werden – die Experimente, und nicht starre Überzeugungen, die bestimmen, was richtig ist.

Teil III
    Maschinen, Messungen und Wahrscheinlichkeit
    Kapitel 8
    Ein Ring sie zu knechten
    Ich neige nicht zu Übertreibungen, da ich eigentlich finde, dass große Ereignisse oder Leistungen für sich selbst sprechen. Dieser Widerwille gegenüber Beschönigungen kann mich in Amerika in Schwierigkeiten bringen, wo man Superlative so sehr überstrapaziert, dass ein bloßes Lob ohne Superlativ manchmal falsch als Verunglimpfung durch ein schwaches Lob interpretiert