Preisträger

Facetten der Gravitation

Modifizierte Gravitationstheorien zielen darauf ab, die Annahmen des kosmologischen Standardmodells elegant zu umgehen.

  • Lavinia Heisenberg
  • 09 / 2018 Seite: 65

Viele Beobachtungen stützen des derzeitige kosmologische Standardmodell. Doch erfordert es für seine Gültigkeit unter anderem das Einführen von Dunkler Materie und Dunkler Energie. Daher liegt es nahe, die Annahmen des zugrundeliegenden Modells zu modi­fizieren, beispielsweise indem man die Gravita­tion nicht auf die Krümmung zurückführt, sondern auf die Torsion, die Nicht-Metrik oder neue dynamische Freiheitsgrade. Die daraus resultierenden Neuinterpretationen der Allgemeinen Relativitätstheorie bieten interessante Vorteile und nützliche Perspektiven zur gängigen Gravitationstheorie.

Das Standardmodell der Urknall-Kosmologie beschreibt die Physik auf kosmologischen Skalen auf Grundlage der Allgemeinen Relativitätstheorie und des kosmologischen Prinzips. Letzteres beruht auf der Annahme, dass das Universum auf kosmologischen Skalen räumlich homogen und isotrop ist. Verschiedene Kombinationen kosmologischer Beob­achtungen haben das so genannte ΛCDM-Modell der Kosmologie, das eine späte Expansion des Universums erfordert, fest etabliert. Dieses einfache Weltmodell versetzt uns in die Lage, die beobachtete Phänomenologie auf kosmologischen Skalen zu erklären.

Dennoch zwingt uns dieses einfache Bild, drei unbekannte Bestandteile einzuführen: Dunkle Energie in Form einer kosmologischen Konstante, Dunkle Materie und das Inflaton-Feld. Trotz vieler Jahre der Forschung gelang es bislang nicht, deren Herkunft zu identifizieren. Innerhalb des einfachen kosmologischen Standardmodells bleiben somit große theoretische Herausforderungen bestehen. Das hartnäckigste theoretische Hindernis ohne befriedigende Grundlage ist das Problem der kosmologischen Konstante, deren Beobachtung und theoretische Vorhersage um einen Faktor von 10120 auseinander liegen. Das ist die größte Diskrepanz zwischen theoretischen Vorhersagen und Beobachtungen der gesamten Wissenschaft!

Share |
thumbnail image: Facetten der Gravitation

Aktuelles Heft

Inhaltsverzeichnis
10 / 2018

thumbnail image: PJ 10 2018

LHCb und neue Physik

Quark-Gluon-Plasma

Berufsreportage Energie

Zugang Physik Journal

Nur DPG-Mitglieder haben vollen Zugriff auf alle Hefte und Online-Inhalte des Physik Journal und müssen sich dafür mit ihrer Mitgliedsnummer registrieren » 

Erst wenn die Artikel des Physik Journal älter als drei Jahre sind, stehen sie kostenlos und frei zugänglich zur Verfügung

Als DPG-Mitglied erhalten Sie den Physik Journal Newsletter, wenn Sie sich dafür bei der DPG registrieren »

Mediadaten

Die Mediadaten für Werbe­mög­lich­kei­ten im Phy­sik Jour­nal finden Sie als PDFs hier:
2018 deutsch / englisch

Site Login

Bitte einloggen

Andere Optionen Login

Website Footer