Neues Max-Planck-Zentrum soll Geheimnisse des Universums entschlüsseln
Auf der Suche nach einem tieferen Verständnis für das Universum in all seinen Dimensionen.
Die Theorien, mit denen Wissenschaftler das Universum auf den kleinsten und größten Skalen beschreiben – vom Standardmodell bis zur Allgemeinen Relativitätstheorie – gelten jeweils als äußerst erfolgreich. Doch sie sind untereinander nicht vereinbar. Um ein tieferes Verständnis für das Universum in all seinen Dimensionen zu erlangen, wurde nun das MPC für Teilchenphysik, Kosmologie und Geometrie gegründet. Es handelt sich um eine gemeinsame Initiative der Max-Planck-Gesellschaft in Deutschland, des Institute for Advanced Study in den USA und der National Taiwan University.
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„Durch die Vereinigung des Fachwissens und des wissenschaftlichen Potenzials unserer drei Partner-Institute entsteht ein globaler Knotenpunkt für Exzellenz und Wissenstransfer in der theoretischen Physik“, sagt Johannes Henn vom MPI für Physik. „Das Zentrum fördert die Zusammenarbeit über institutionelle und disziplinäre Grenzen hinweg. So entstehen Synergien – etwa in der Entwicklung neuer mathematischer Werkzeuge für die Quantenfeldtheorie, in der Beschreibung von Elementarteilchenwechselwirkungen oder beim Verständnis der Physik des frühen Universums.“
Teilchenphysik befasst sich mit den fundamentalen Bausteinen der Materie auf subatomarer Ebene, während die Kosmologie die Struktur und Entwicklung des Universums als Ganzes untersucht. In den letzten Jahren wurden überraschende Verbindungen zwischen Teilchenphysik, Kosmologie und Geometrie entdeckt, welche neue Wege zur Beschreibung von Teilchenstreuung und zur Erforschung der Anfangsbedingungen des Universums nach dem Urknall eröffnen könnten. Durch die Integration dieser drei Disziplinen verspricht das neue Zentrum Erkenntnisse, die aus der Perspektive einzelner Fachgebiete nicht zugänglich wären.
„Eine der bemerkenswertesten Entdeckungen der modernen Kosmologie ist die Tatsache, dass der heiße Urknall nicht der Beginn der Zeit war. Eine faszinierende Frage ist, was vor dem heißen Big Bang geschah und wie er die Ausgangsbedingungen für die Strukturen schuf, die wir im späten Universum sehen“, erklärt Daniel Baumann von der NTU. „Mit diesem Zentrum bringen wir Fachleute aus Teilchenphysik, Kosmologie und Geometrie zusammen, um neue Antworten auf die fundamentalen Fragen zur Entstehung und Entwicklung des Universums zu finden.“
Das neue Zentrum wird weltweit renommierte Wissenschaftler, Postdoktoranden und Studenten zusammenbringen. Auch Experten aus der Beobachtungskosmologie und Astrophysik werden beteiligt sein, um die theoretischen Konzepte mit empirischer Forschung zu ergänzen. Zentrale Aktivitäten umfassen internationale Workshops, Konferenzen, Sommerschulen und Forschungsaufenthalte. Damit soll ein dynamischer Austausch über Fach- und Landesgrenzen hinweg gefördert werden. Das Zentrum setzt sich für Exzellenz ein und will Talente weltweit identifizieren und fördern.
Der Forschungsbetrieb beginnt im Juli 2025. Die erste Förderperiode umfasst fünf Jahre. Die Co-Direktoren des Zentrums sind Johannes Henn (MPP), Nima Arkani-Hamed (IAS) und Daniel Baumann (NTU). Stellvertretende Co-Direktoren sind Matias Zaldarriaga (IAS), Bernd Sturmfels (MPI-MiS) und Yu-Tin Huang (NTU). Die offizielle Eröffnungssymposium findet vom 1. bis 3. September 2025 an der NTU statt. Eine Auftaktkonferenz ist vom 16. bis 20. März 2026 am IAS geplant.
MPP / RK
