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Kompakt und massiv: Das Experiment CMS am LHC sucht nach neuer Physik und stellt unser Verständnis der Welt des Allerkleinsten auf die Probe.
Vielzweck-­Detektor, mit dem die Teil­chen, die bei den Kollisio­nen der Proto­nen ent­stehen

Seit einigen Jahren ist bekannt, dass Neutrinos eine Ruhemasse besitzen. Sie gelten deshalb als Teilchen der Heißen Dunklen Materie. Die meisten Neutrinoexperimente können lediglich die Massendifferenzen von zwei Neutrinoarten messen. Die einzige Möglichkeit der direkten Massenbestimmung bietet der Betazerfall. Das Karlsruhe Tritium Neutrino Experiment KATRIN wird erstmals in der Lage sein, die Masse des Elektron-Neutrinos unterhalb von einem Elektronenvolt zu messen. Das internationale Experiment, das derzeit am Forschungszentrum Karlsruhe von mehr als hundert Wissenschaftlern und Ingenieuren aus fünf Staaten aufgebaut wird, nutzt Tritium als Medium für den Betazerfall.
Die Teil­chen ent­wischten, weil sie sich ineinander umwandeln.

Die Materie im Weltall scheint auf großen Skalen gleichmäßig verteilt zu sein, ohne dabei einen Punkt auszuzeichnen.
Doch wie hat es sich bis heute ent­wickelt und wie sieht die Zukunft aus?

In Karlsruhe geht die Neutrinowaage KATRIN in Betrieb. Physiker wollen damit herausfinden, wie viel eines der häufigsten Elementarteilchen im Universum wiegt.
Die Teil­chen ent­wischten, weil sie sich ineinander umwandeln.

ATLAS und CMS, die beiden großen Experimente am LHC, wurden in der Betriebspause auf höhere Protonenenergien und Kollisionsraten vorbereitet.
Vielzweck-­Detektor, mit dem die Teil­chen, die bei den Kollisio­nen der Proto­nen ent­stehen

Das ALICE-Experiment am LHC-Beschleuniger ist dem Quark-Gluon-Plasma auf der Spur, einem Materiezustand aus der Frühzeit des Universums.
Quark-Gluon-Plasma Wenn schwere Kerne zusammen­stoßen, kann ein neuer Materie­zustand ent­stehen

GERDA geht der Frage nach, ob Neutrinos ihre eigenen Antiteilchen sind. Die Beantwortung stellt höchste Anforderungen an das Experiment, mit dem sich Forscher 1400 Meter unter die Erde zurückgezogen haben. Wenn die Natur der Neutrinos dem Standardmodell der Teilchenphysik widerspricht, kann am Ende auch ein Wert für die Masse der Teilchen herausspringen.
Die Teil­chen ent­wischten, weil sie sich ineinander umwandeln.

Besonders dicht ist die mysteriöse Dunkle Materie in Gebieten starker Gravitationskräfte, zum Beispiel in der Nähe gewaltiger Schwarzer Löcher im Zentrum von Galaxien oder in großen Sternhaufen. Auch im Zentrum der Erde oder im Zentrum unserer Sonne könnte sie sich angesammelt haben. Die Teilchen der Dunklen Materie wurden im Feuerball des Urknalls gebildet. Sollten wir dann nicht in Bereichen großer Konzentration Dunkler Materie umgekehrt die Zerstrahlung dieser Teilchen beobachten?
Antimaterie im Universum Im Urknall sollten Materie und Anti­materie zu gleichen Teilen ent­standen

1964 schlugen Wissenschaftler einen Mechanismus vor, nach dem ein bislang hypothetisches Elementarteilchen allen anderen Teilchen ihre Masse verleiht. Wird diese fast fünfzig Jahre alte Idee bald Realität?
Vielzweck-­Detektor, mit dem die Teil­chen, die bei den Kollisio­nen der Proto­nen ent­stehen

Im Jahr 1912 stieg der österrei­chische Physiker Victor Franz Hess siebenmal mit einem Ballon auf, um nachzuweisen, dass eine bisher unerforschte Strahlung aus dem All durch die Atmosphäre dringt.
Absorptions­messungen der durchdringenden Strahlung in 3600 und 1577 Meter Höhe, in dem sie die Ent­deckung