Rätsel der Wissenschaft

Die moderne Wissenschaft setzt dem Glauben an Geister und Übernatürliches seit jeher rationales Denken entgegen und trachtet danach, scheinbar unerklärbaren Phänomenen mit wissenschaftlichen Methoden auf den Grund zu gehen. Was haben dann Geister, Dämonen und andere spukende Wesen ausgerechnet in der Physik verloren? Was sollen Geisterfelder in der Quantenfeldtheorie sein – und stehen sie etwa mit den berüchtigten wie flüchtigen Geisterteilchen in Verbindung? Wer oder was ist Maxwells Dämon? Und wo wurde selbst Albert Einstein der physikalische Spuk zu viel? In der Halloween-Folge des STANDARD-Podcasts "Rätsel der Wissenschaft" gehen Tanja Traxler und David Rennert geisterhaften Phänomenen und dämonischen Konzepten in der Physik nach. Wie sich quer durch die Wissenschaftsgeschichte zeigt, tauchen Geister und Dämonen in der Theoriebildung immer dann auf, wenn unheimliche Wissenslücken aufklaffen. Und wenn der Spuk rational bleibt, kann er durchaus zu wissenschaftlichem Erfolg beitragen: In Gedankenexperimenten können selbst Geister dabei helfen, die Grenze zwischen Wissen und Nichtwissen ein wenig zu verschieben.

Als spukhafte Fernwirkung wurde die Quantenverschränkung einst von Albert Einstein verunglimpft. Inzwischen ist aber längst klar, dass sie nicht nur eines der mysteriösesten Phänomene der Quantenphysik ist, sondern auch eines der nützlichsten. Neue Technologien wie Quantencomputer oder Quantensensoren beruhen auf der Verschränkung. Gleichzeitig gibt sie Forschenden immer noch einige Rätsel auf.  In der neuen Folge des STANDARD-Podcasts "Rätsel der Wissenschaft" sprechen Tanja Traxler und David Rennert über eines der nützlichsten und zugleich rätselhaftesten Phänomene der Quantenphysik. Was genau bedeutet es, wenn Teilchen verschränkt sind – und wie ist das überhaupt möglich?

Astronautische Flüge ins All sind aufregend, inspirierend und auch aus wissenschaftlicher Perspektive interessant. Eines sind sie aber mit Sicherheit nicht: gesund. Die Liste der Gefahren und gesundheitlichen Risiken von Raumflügen ist lang – und viele physiologische Folgen von Weltraumaufenthalten sind zumindest vorübergehend unvermeidbar. Das Herz-Kreislaufsystem und der Muskel- und Knochenapparat reagieren unmittelbar auf einen Aufenthalt in der Mikrogravitation, es gibt aber Gegenmaßnahmen. Diese ringen Raumfahrerinnen und Raumfahrern viel Disziplin ab. Doch es bestehen auch etliche ungelöste Probleme, insbesondere wenn Menschen weiter in den Weltraum vordringen oder eines Tages sogar den Mars erreichen wollen. Was lässt sich gegen die kosmische Strahlung unternehmen? Vertragen alle Menschen Weltraumreisen gleich schlecht? Und wie nützen neueste Erkenntnisse aus der Weltraummedizin auch uns Menschen auf der Erde? Das besprechen David Rennert und Tanja Traxler in der neuen Folge des STANDARD-Podcasts "Rätsel der Wissenschaft".

70 Jahre nach der Gründung des Europäischen Kernforschungszentrums (Cern) bei Genf ist die Teilchenphysik um viele Entdeckungen reicher. Doch an großen Rätseln mangelt es weiterhin nicht. Dazu zählt etwa die Frage, wo die ganze Antimaterie geblieben ist. Denn von jedem bekannten Teilchen gibt es auch ein Antiteilchen. Beim Urknall ist dem Standardmodell der Teilchenphysik zufolge gleich viel Materie wie Antimaterie entstanden – und diese hätte sich gegenseitig auslöschen müssen. Warum ist das nicht passiert? Auch das dunkle Universum hält Physikerinnen und Kosmologen auf Trab. Alles, was wir im Kosmos sehen können, macht gerade einmal fünf Prozent von dem aus, was tatsächlich da ist. Und die übrigen 95 Prozent, die nur indirekt beobachtbar sind, bestehen aus zwei rätselhaften Größen: der "Dunklen Energie” und der "Dunklen Materie". Was hat es damit auf sich? Wie Forscherinnen und Forscher am Cern diesen großen Fragen nachgehen, wie es um die Pläne für einen noch größeren Teilchenbeschleuniger steht und was Wissenschaft und Kunst voneinander lernen können, besprechen Tanja Traxler und David Rennert mit der Cern-Generaldirektorin Fabiola Gianotti in dieser live aufgezeichneten Folge von "Rätsel der Wissenschaft". Gianotti war im Rahmen der Langen Nacht der Forschung auf Einladung der Akademie der Wissenschaften und des Wissenschaftsministeriums in Wien zu Gast. Das Gespräch wurde auf Englisch geführt.