Wer zwischen Astro- und Teilchenphysik schwankt, kann vielleicht im vierten Semester noch nicht alle Formeln verstehen, aber sich einmal in die Probleme und Modelle hineindenken.
In der physikalischen Forschung gibt es zwei Bereiche, die dem alltäglichen Leben völlig widersprechen: Die Welt des ganz großen (Universum) und die des ganz kleinen (Elementarteilchen). Trotz der scheinbar völligen Komplementarität der Längen-, Energie- und Zeitskalen hängen beide Forschungsbereiche eng zusammen.
Ein Problem der Kosmologie ist etwa „fehlende Masse“: Die sichtbare Materie in Galaxien kann deren Rotation nicht erklären; „dunkle Materie“ und „dunkle Energie“ wird aber durch Theorien der Elementarteilchenphysik vorgeschlagen. Wir wissen, dass sich das Universum ausdehnt und gehen davon aus, dass es mit einem Urnkall begann: Alle Materie in einem Punkt – da kommt auch die Quantenmechanik und -feldtheorie schnell an ihre Grenzen.
Das Buch „Vom Universum zu den Elementarteilchenphysik“ von Ulrich Ellwanger gibt einen guten Überblick über die beiden Themengebiete. Wer zwischen Astro- und Teilchenphysik schwankt, kann vielleicht im vierten Semester noch nicht alle Formeln verstehen, aber sich einmal in die Probleme und Modelle hineindenken. Im sechsten und zehnten Semester (Bachelor-, Masterarbeit) können insbesondere die Kapitel zur Relativitäts- und Feldtheorie eine gute Zusammenfassung liefern.