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Abhay Vasant Ashtekar
Abhay Vasant Ashtekar (* 5. Juli 1949 in Shirpur, Indien) ist ein indisch-amerikanischer theoretischer Physiker, der sich mit Gravitationsphysik beschäftigt.
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Alan Guth
Alan Guth Alan Harvey Guth (* 27. Februar 1947 in New Brunswick, New Jersey, USA) ist ein theoretischer Physiker und Kosmologe.
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Allgemeine Relativitätstheorie
Deutschen Museum in München Die allgemeine Relativitätstheorie (kurz ART) beschreibt die Wechselwirkung zwischen Materie (einschließlich Feldern), Raum und Zeit.
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Andrei Dmitrijewitsch Linde
Andrei Dmitrijewitsch Linde Andrei Dmitrijewitsch Linde (* 2. März 1948 in Moskau) ist ein russischer Kosmologe und einer der Begründer der Inflationstheorie des Universums.
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Anthropisches Prinzip
Das anthropische Prinzip (von griechisch anthropos „Mensch“; kurz AP) besagt, dass das beobachtbare Universum nur deshalb beobachtbar ist, weil es alle Eigenschaften hat, die dem Beobachter ein Leben ermöglichen.
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Astronomy & Astrophysics
Astronomy & Astrophysics, abgekürzt A&A oder Astron.
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Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization
Keck Array (links) und BICEP2 (rechts) in der Amundsen-Scott-Station, 2013 Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization (BICEP) ist ein Experiment zur Messung der Polarisation der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung (CMB) in der Antarktis.
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Beobachtbares Universum
Plasmazustand kurz nach dem Urknall. Video: Welche Form hat das Universum? Das beobachtbare Universum ist im Standardmodell der Kosmologie der Teil des Universums, der im Prinzip von der Erde durch Beobachtung zugänglich ist.
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Dunkle Energie
Als Dunkle Energie wird in der Kosmologie eine hypothetische Form der Energie bezeichnet.
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Eichboson
Eichbosonen sind in der Elementarteilchenphysik die Teilchen, die die Grundkräfte vermitteln.
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Ekpyrotisches Universum
Das Ekpyrotische Universum (von, einem Begriff der stoischen Philosophie, nach der die Welt zyklisch in Brand gesetzt und neu geboren wird) ist ein im Jahre 2002 von Paul Steinhardt und Neil Turok publiziertes kosmologisches Modell, welches eine theoretische Möglichkeit zur Entstehung unseres Universums beschreibt.
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Energiedichte
Die Energiedichte ist eine skalare physikalische Größe, welche einen Energieinhalt bezogen auf ein Volumen angibt.
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Energieeigenzustand
Ein quantenmechanisches System (Teilchen, Atom, Molekül usw.) ist in einem Energieeigenzustand, wenn seine Energie einen wohlbestimmten Wert hat.
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Expansion des Universums
Entwicklungsstadien des Universums (nur zur Illustration, nicht maßstäblich) Als Expansion des Universums wird die von Beobachtungen abgeleitete Zunahme der räumlichen Ausdehnung des Universums bezeichnet.
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Exponentieller Prozess
Bei einem exponentiellen Prozess handelt es sich um einen Vorgang, bei dem sich eine Größe exponentiell ändert.
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Feinabstimmung der Naturkonstanten
Als Feinabstimmung des Universums wird in der Kosmologie die genaue Abstimmung der Größe von Naturkonstanten in den gegenwärtigen physikalischen Theorien bezeichnet, die notwendig ist, um mit diesen den physikalischen Zustand des beobachtbaren Universums zu erklären.
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Feinstrukturkonstante
Gaußschen Einheiten­system). Die Feinstrukturkonstante \alpha ist eine physikalische Konstante der Dimension Zahl, die die Stärke der elektromagnetischen Wechselwirkung angibt.
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Feld (Physik)
In der Physik beschreibt ein Feld die räumliche Verteilung einer physikalischen Größe.
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Flachheitsproblem
hyperbolisches Universum mit kleiner Dichte (\Omega; ein flaches Universum mit kritischer Dichte (\Omega.
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Friedmann-Gleichungen
Die zwei Friedmann-Gleichungen beschreiben in der Kosmologie die zeitliche Entwicklung des Universums.
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Fundamentale Wechselwirkung
Eine fundamentale Wechselwirkung ist einer der grundlegend verschiedenen Wege, auf denen physikalische Objekte (Körper, Felder, Teilchen, Systeme) einander beeinflussen können.
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Galaxie
Die Andromedagalaxie ist die der Milchstraße am nächsten gelegene Spiralgalaxie Eine Galaxie ist eine durch Gravitation gebundene große Ansammlung von Sternen, Planetensystemen, Gasnebeln, Staubwolken, Dunkler Materie und sonstigen astronomischen Objekten mit einer Gesamtmasse von typischerweise 109 bis 1013 Sonnenmassen (M☉).
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Galaxienhaufen
Gravitationslinsenwirkung zu Bögen verzerrten Hintergrundgalaxien Galaxienhaufen (auch Cluster) enthalten bis zu einige tausend Galaxien, die sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten im gemeinsamen Schwerefeld bewegen.
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Gary Gibbons
Gary Gibbons in der Harvard-Universität Gary William Gibbons (* 1. Juli 1946 in Coulsdon, Surrey) ist ein britischer theoretischer Physiker.
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Gravitationswelle
Eine Gravitationswelle – übersetzt auch Schwerkraftwelle genannt – ist eine Welle in der Raumzeit, die durch eine beschleunigte Masse ausgelöst wird.
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Große vereinheitlichte Theorie
Als große vereinheitlichte Theorie (GUT; auch Grand Unification) wird in der Physik eine Feldtheorie bezeichnet, die drei der vier bekannten physikalischen Grundkräfte vereinigt, nämlich die starke Wechselwirkung, die schwache Wechselwirkung und die elektromagnetische Wechselwirkung (nicht aber die Gravitation).
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Gruber-Preis für Kosmologie
Der Gruber-Preis für Kosmologie (Gruber Cosmology Prize) wird seit 2000 von der Peter and Patricia Gruber Foundation verliehen und seit 2001 von der Internationalen Astronomischen Union unterstützt.
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Higgs-Mechanismus
APS für 2010: Kibble, Guralnik, Hagen, Englert und Brout; Higgs war nicht anwesend. Der sechste: Peter Higgs 2009 Durch den Higgs-Mechanismus wird beschrieben, wie die grundlegende Eigenschaft „Masse“ auf der Ebene der Elementarteilchen zustande kommt.
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Hintergrundstrahlung
WMAP (Mission 2001–2010) COBE (Mission 1989–1993) Die Hintergrundstrahlung, genauer kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung,, wegen ihrer niedrigen Temperatur bzw.
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Homogenität
Homogenität (von ὁμός homόs „gleich“ und γένεσις genesis „Erzeugung, Geburt“, also etwa: gleiche Beschaffenheit) bezeichnet die Gleichheit einer Eigenschaft, über die gesamte Ausdehnung eines Systems oder auch die Gleichartigkeit von Elementen eines Systems.
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Horizontproblem
Hintergrund­strahlung erreicht die Erde aus Entfernungen von über 15 Milliarden Lichtjahren. Als dieses Licht allerdings ausgesendet wurde, war das Universum viel jünger (300.000 Jahre alt). In dieser Zeit hätte das Licht jedoch nur einen Raum innerhalb der kleineren Kreise erreichen können. Die beiden Punkte auf dem Diagramm hätten miteinander keinen Kontakt, da die Sphären ihrer Kausalität sich nicht überschneiden. Das Horizontproblem ist ein Grundproblem der Kosmologie, welches vom Standardmodell des Urknalls aufgeworfen wird und in den 1970er Jahren aufkam.
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Hypothese
Eine Hypothese (von hypóthesis → spätlateinisch hypothesis, wörtlich ‚Unterstellung‘) im wissenschaftlichen Sinn ist eine auf dem Stand der Wissenschaft gründende Annahme, die zwar geeignet ist, bestimmte Erscheinungen zu erklären, deren Gültigkeit aber nicht oder noch nicht bewiesen bzw.
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Inflation
Weltweite Inflationsraten 2023 Eurozone Unter einer Inflation („aufblähen“, „anschwellen lassen“; oder Preissteigerung, Teuerung) wird in der Volkswirtschaftslehre und Wirtschaft der Anstieg einzelner Preise oder des Preisniveaus in einem Staat innerhalb eines bestimmten Zeitraums verstanden, ohne dass dies auf Mengen- oder Qualitätsveränderungen der Güter und Dienstleistungen zurückzuführen ist.
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Isotropie
Isotropie (von „gleich“ und tropos „Drehung, Richtung“) ist die Unabhängigkeit einer Eigenschaft von der Richtung.
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João Magueijo
João Magueijo (* 1967 in Évora) ist ein portugiesischer theoretischer Physiker, der als Vertreter einer kosmologischen Theorie mit veränderlicher Lichtgeschwindigkeit bekannt ist.
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John Horgan (Journalist)
Horgan bei einer Konferenz der History of Science Society in Washington (2007) John Horgan (* 1953) ist ein US-amerikanischer Wissenschaftsjournalist und Publizist.
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John Moffat
John W. Moffat (* 1932) ist ein kanadischer theoretischer Physiker, der sich mit Teilchenphysik, Quantenfeldtheorie, Quantengravitation und Kosmologie befasst.
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Kosmologie
Die Aufnahme Hubble Ultra Deep Field zeigt Galaxien verschiedenen Alters, Größe, Form. Die kleinsten, rotesten Galaxien, gehören zu den am weitesten entfernten bekannten Galaxien. Diese Galaxien sind in einem Stadium zu sehen, als das Universum 800 Millionen Jahre alt war. Die Kosmologie (kosmología, „Lehre von der Welt“) ist die Wissenschaft, die sich mit dem Universum als Ganzem beschäftigt, also vor allem dem Ursprung, der Entwicklung und der grundlegenden Struktur des Kosmos.
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Kosmologische Konstante
Die kosmologische Konstante (gewöhnlich abgekürzt durch das große griechische Lambda \Lambda\!\) ist eine physikalische Konstante in Albert Einsteins Gleichungen der allgemeinen Relativitätstheorie, welche die Gravitationskraft als geometrische Krümmung der Raumzeit beschreibt.
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Lichtgeschwindigkeit
Die Lichtgeschwindigkeit c (c nach lat. celeritas: Schnelligkeit) ist eine fundamentale Naturkonstante.
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Magnetischer Monopol
Ein magnetischer Monopol ist ein gedachter Magnet, der nur einen Pol hat, also nur den Nord- oder nur den Süd-Pol.
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Neil Turok
Neil Turok Neil Turok (1990) Neil Geoffrey Turok (* 16. November 1958 in Johannesburg) ist ein südafrikanischer theoretischer Physiker und Astrophysiker.
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P-Brane
Eine p-Brane (ausgesprochen) ist in der Stringtheorie ein p-dimensionales Objekt.
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Parallelwelt
Der Begriff Parallelwelt, auch Paralleluniversum, bezeichnet ein hypothetisches Universum außerhalb des Bekannten.
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Paul Steinhardt
Paul J. Steinhardt (2015) Paul Joseph Steinhardt (* 25. Dezember 1952 in Washington, D.C.) ist ein US-amerikanischer theoretischer Physiker.
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Phasenübergang
Komplexes Phasendiagramm von 4He Ein Phasenübergang bzw.
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Planck-Weltraumteleskop
Planck (auch Planck Surveyor genannt) war ein Mikrowellen-Weltraumteleskop der ESA zur Erforschung der kosmischen Hintergrundstrahlung.
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Planck-Zeit
Die Planck-Zeit ist eine Planck-Einheit und beschreibt das kleinstmögliche Zeitintervall, für das die bekannten Gesetze der Physik gültig sind.
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Polarisation
stehenden Welle auf einem Gummifaden. Im Vordergrund wird das Ende des Fadens durch das Futter einer Bohrmaschine im Kreis geführt. Dadurch entsteht eine zirkuläre Schwingung. Zwei parallele Metallstangen erlauben eine freie Bewegung des Gummis in waagerechter, nicht aber in senkrechter Richtung. Dadurch schwingt das Gummi hinter den Stangen nur noch in einer Ebene. Dies entspricht linearer Polarisation. Die Polarisation einer Transversalwelle beschreibt die Richtung ihrer Schwingung.
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Polarisationsmuster
Oben: reflektierende WasserflächeUnten: Wasserfläche mit Polarisationsfilter fotografiert Ein Polarisationsmuster ist eine optische Erscheinung, die ein Muster ergibt, das sich durch unterschiedlich polarisiertes Licht gegenüber der übrigen Umwelt auszeichnet.
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Postulat
Als Postulat (von, Gefordertes, Erbetenes, vor Gericht Beanspruchtes oder Behauptetes) wird ein Grundsatz für eine Diskussion, eine Theorie oder ein formales System bezeichnet, der keine neuen Terme einführt, aber nicht aus den gegebenen Definitionen abgeleitet werden kann.
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Potential (Physik)
Das Potential oder auch Potenzial (lat. potentia, „Macht, Kraft, Leistung“) ist in der Physik die Fähigkeit eines konservativen Kraftfeldes, eine Arbeit zu verrichten.
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Potentielle Energie
Wasserkraftwerke nutzen die potentielle Energie eines Stausees. Je größer die gespeicherte Wassermenge und je größer der Höhenunterschied der Staustufe, desto mehr elektrische Energie kann das Kraftwerk liefern. Die potenzielle Energie (auch potentielle Energie oder Lageenergie genannt) beschreibt die Energie eines Körpers in einem physikalischen System, die durch seine Lage in einem Kraftfeld oder durch seine aktuelle (mechanische) Konfigurationz. B.
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Proton
Das Proton (Plural Protonen; von „das erste“) ist ein stabiles, elektrisch positiv geladenes Hadron.
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Quantenfeldtheorie
Die Quantenfeldtheorie (QFT) ist ein Gebiet der theoretischen Physik, in dem Prinzipien klassischer Feldtheorien (zum Beispiel der klassischen Elektrodynamik) und der Quantenmechanik zur Bildung einer erweiterten Theorie kombiniert werden.
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Quantisierung (Physik)
Quantisierung ist bei der theoretischen Beschreibung eines physikalischen Systems der Schritt, bei dem Ergebnisse, Begriffe oder Methoden der klassischen Physik so abgeändert werden, dass quantenphysikalische Beobachtungen am System richtig wiedergegeben werden.
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Raumkrümmung
Die Raumkrümmung ist eine mathematische Verallgemeinerung gekrümmter Flächen (zwei Dimensionen) auf den Raum (drei oder mehr Dimensionen).
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Raumzeit
Raumzeit oder Raum-Zeit-Kontinuum bezeichnet die gemeinsame Darstellung des dreidimensionalen Raums und der eindimensionalen Zeit in einer vierdimensionalen mathematischen Struktur.
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Rüdiger Vaas
Rüdiger Vaas (* 1966 in Stuttgart) ist ein deutscher Wissenschaftsjournalist und seit 2000 hauptberuflich Redakteur der Zeitschrift Bild der Wissenschaft für die Bereiche Astronomie und Physik.
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Schleifenquantengravitation
Die Theorie der Schleifenquantengravitation (SQG, Loop-Quantengravitation, Loop-Theorie, engl. loop quantum gravity) ist ein Ansatz für eine Theorie der Quantengravitation, d. h.
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Schwache Wechselwirkung
Der Betazerfall eines Atomkerns erfolgt durch schwache Wechselwirkung. Dabei wandelt sich ein Neutron in ein Proton, ein Elektron und ein Elektron-Antineutrino um. Die schwache Wechselwirkung (auch schwache Kernkraft oder Quantenflavordynamik genannt) ist eine der vier Grundkräfte der Physik.
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Skalar (Mathematik)
Ein Skalar ist eine mathematische Größe, die allein durch die Angabe eines Zahlenwertes charakterisiert ist (in der Physik gegebenenfalls mit Einheit).
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Skalarpotential
Das Gravitationspotential einer homogenen Kugel Das Skalarpotential, oft einfach auch nur Potential genannt, ist in der Mathematik – im Unterschied zum Vektorpotential – ein skalares Feld dessen Gradient gemäß folgender Formel ein „Gradientenfeld“ genanntes Vektorfeld \vec F(\vec r) liefert.
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Starke Wechselwirkung
Die starke Wechselwirkung (auch starke Kraft, Gluonenkraft, Farbkraft) ist eine der vier Grundkräfte der Physik.
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Stephen Hawking
rahmenlosStephen William Hawking, CH, CBE, FRS (* 8. Januar 1942 in Oxford, England; † 14. März 2018 in Cambridge, England) war ein britischer theoretischer Physiker und Astrophysiker.
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Steven Weinberg
Steven Weinberg (2010) Steven Weinberg (* 3. Mai 1933 in New York City; † 23. Juli 2021 in Austin, Texas) war ein US-amerikanischer Physiker.
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Stringtheorie
Als Stringtheorie bezeichnet man eine Sammlung eng verwandter hypothetischer physikalischer Modelle, die anstelle der Beschreibung von Elementarteilchen in den gewohnten Modellen der Quantenfeldtheorie als punktförmige Teilchen (räumliche Dimension Null) in der Raum-Zeit sogenannte Strings (für Fäden oder Saiten) als fundamentale Objekte mit eindimensionaler räumlicher Ausdehnung verwenden.
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Supernova
NGC 4526 (heller Punkt links unten) Supernova 1987A (März 2005) HST 2007) Eine Supernova (von; Plural Supernovae) ist das kurzzeitige, helle Aufleuchten eines massereichen Sterns am Ende seiner Lebenszeit durch eine Explosion, bei welcher der ursprüngliche Stern selbst vernichtet wird.
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Symmetrie (Physik)
Unter einer Symmetrie (von „zusammen“ und métron „Maß“) versteht man in der Physik die Eigenschaft eines Systems, nach einer bestimmten Änderung (Transformation, insbesondere Koordinatentransformationen) unverändert zu bleiben (invariant zu sein).
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Symmetriebrechung
Als Symmetriebrechung (selten auch Symmetriebruch genannt) wird in der Physik die Verletzung einer Symmetrie (Invarianz) und speziell der Phasenübergang von einer Phase oder einem Zustand höherer Symmetrie in eine Phase oder einen Zustand geringerer Symmetrie bezeichnet.
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Teilchenbeschleuniger
Ein Teilchenbeschleuniger ist ein Gerät oder eine Anlage, in der elektrisch geladene Teilchen (z. B. Elementarteilchen, Atomkerne, ionisierte Atome oder Moleküle) durch elektrische Felder auf große Geschwindigkeiten beschleunigt werden.
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Teilchendichte
Die Teilchendichte ist die Anzahl der in einem Volumen befindlichen Teilchen dividiert durch das Volumen.
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Tunneleffekt
Aufenthaltswahrscheinlichkeit eines Elektrons, das auf eine Potentialbarriere trifft. Mit geringer Wahrscheinlichkeit geht es durch die Barriere hindurch, was nach der klassischen Physik nicht möglich wäre. Tunneleffekt ist in der Physik eine veranschaulichende Bezeichnung dafür, dass ein Teilchen eine Potentialbarriere von endlicher Höhe auch dann überwinden kann, wenn seine Energie geringer als die „Höhe“ der Barriere ist.
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Ulf von Rauchhaupt
Ulf von Rauchhaupt (* 1964 in Frankfurt am Main) ist ein deutscher Wissenschaftsjournalist.
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Universum
Struktur des Universums Das Universum (von), auch der Kosmos oder das Weltall genannt, ist die Gesamtheit von Raum, Zeit und aller Materie und Energie darin.
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Urknall
Graphische Darstellung der Entstehung des Universums aus dem Urknall heraus Als Urknall bezeichnet man das früheste Anfangsstadium des Universums nach einer angenommenen Entstehung von Materie, Raum und Zeit vor etwa 13,8 Milliarden Jahren.
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Vakuum
Otto von Guericke demonstrierte 1657 die Wirkung von Vakuum mit seinen Magdeburger Halbkugeln Der äußere Luftdruck presst die Magdeburger Halbkugeln zusammen a) Halbkugeln mit Luft gefüllt b) luftleere Halbkugeln 1. Griff 2. luftdichte Abdichtung 3. Magdeburger Halbkugel 4. Luftdruck 5. (weitgehend) Vakuum Glasglocke mit Kolben-Vakuumpumpe für Schulversuche Vakuum ist in der technischen Praxis ein Raum mit weitgehender Abwesenheit von Materie.
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Vakuumfluktuation
Pionier der Vakuumfluktuation Shin’ichirō Tomonaga (1965) Vakuumfluktuation bzw.
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Wilkinson Microwave Anisotropy Probe
Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP, früher MAP, auch Explorer 80) ist eine 2001 gestartete US-amerikanische Raumsonde, die bis 2010 in Betrieb war.
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Zustandsgleichung
Als Zustandsgleichung wird der funktionale Zusammenhang zwischen thermodynamischen Zustandsgrößen bezeichnet, mit deren Hilfe sich der Zustand eines im thermodynamischen Gleichgewicht befindlichen thermodynamischen Systems beschreiben lässt.
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Zyklisches Universum
Als zyklisches Modell (auch oszillierendes Modell) werden kosmologische Modelle von der Entstehung und Entwicklung des Universums bezeichnet, gemäß derer das Universum zeitlich unbegrenzt existiert und sich unendlich wiederholende Zyklen durchläuft („zyklisches Universum“).
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Leitet hier um:
GUT-Ära, Inflationstheorie, Inflationäres Universum, Inflaton, Inflatonfeld, Kosmische Inflation.
