Wie alt ist unser Universum und woraus besteht es? Welche topologische Form hat es? Untersuchung der Kosmischen Hintergrundstrahlung, die uns im Mikrowellenbereich isotrop, dh. aus allen Richtungen gleichermaßen erreicht, lassen Rückschlüsse auf diese grundlegenden Fragen zu. In der Reihe "Von Aristoteles zur Stringtheorie" erläutert Josef M. Gaßner die Experimente (Hornantenne, COBE, WMAP und Planck-Mission), die Methoden zur Analyse der Kosmischen Hintergrundstrahlung, sowie die zugrunde liegenden Phänomene der baryonischen akustischen Oszillation und der Strukturbildung im frühen Universum.

Allein mit dem Standardmodell lassen sich eine Reihe von Phänomenen nicht erklären. Es scheint eine weitere Materieform zu geben, die wir Dunkle Materie nennen. Was verstehen wir darunter im Detail, wie suchen wir danach und welche Kandidaten bieten sich aktuell an? Josef M. Gaßner erläutert die Konzepte Massive Compact Halo Objects (Machos), Weakly Interacting Massive Particles (Wimps), Modified Newtonian Dynamics (Mond), Tensor-Vector-Skalar-Theory (TeVeS), Axion und Neutralino.

Gibt es eine fundamentale Symmetrie zwischen Fermionen und Bososen - zwischen der Materie und den Kräften im Universum? Könnten diese Teilchen das Rätsel der Dunklen Materie lösen?

Lassen sich die drei fundamentalen Wechselwirkungen des Standardmodells zu einer Kraft vereinfachen? Lassen sie sich bei ausreichend hohen Energien in der Frühphase des Universums in einer Grand Unified Theory in Form einer GUT-Kraft beschreiben? Wie konnten in den 60er Jahren der Elektromagnetismus und die Schwache Kernkraft zur sog. Elektroschwachen Kraft vereint werden, obwohl die eine unendliche Reichweite hat und die andere nur innerhalb von Atomkernen wirkt? Josef M. Gaßner erläutert die Vorstellungen und Zusammenhänge der Großen Vereinheitlichten Theorie.

Symmetrieüberlegungen stürzten das Standardmodell der Teilchenphysik in eine Krise, die erst durch die Einführung eines zusätzlichen skalaren Feldes gelöst werden konnte: Das sogenannte Higgsfeld. Josef M. Gaßner erläutert in der Reihe "Von Aristoteles zur Strintheorie" den zugrundeliegenden Higgsmechanismus

In unserer Reihe "Von Aristoteles zur Stringtheorie" tauchen wir nun tiefer ein in die Allgemeine Relativitätstheorie, bis hin zur Feldgleichung. Vorab erläutert Josef M. Gaßner den zugrunde liegenden mathematischen Begriff des Tensors.