Arbeitsgruppe Quantenphysik und Gravitation

In den Forschungsgebieten Astrophysik, Gravitation, Quantentheorie und der Physik des frühen Universums gibt es eine Reihe neuerer experimenteller Entwicklungen: Gravitationswellen werden entdeckt und ihre Eigenschaften vermessen, schwarze Löcher werden kartiert und Sterne mit sie umgebenden Exoplaneten nachgewiesen, sodass die Frage nach der Entstehung von Leben im Universum neue Brisanz erhält.

Zielsetzung der Arbeitsgruppe Quantenphysik und Gravitation

• Untersuchung neuer Fragestellungen an der Schnittstelle von Astrophysik, Gravitation, Quantentheorie und der Physik des frühen Universums

Projektbeschreibung

Im Fokus der Arbeitsgruppe stehen die neuen experimentellen Entwicklungen in den oben genannten Forschungsgebieten. Hierzu gehören insbesondere die Entdeckung und Eigenschaften von Gravitationswellen, schwarzen Löchern, Sternen und den sie umgebenden Exoplaneten, inklusive der Frage nach der Entstehung von Leben im Universum sowie der sich heute abzeichnenden Möglichkeiten, mit Präzisionsmessungen quantenmechanische Tests der Gravitation durchzuführen.

Verschiedene Aspekte der Physik des frühen Universums, dem Thema der abgeschlossenen Arbeitsgruppe “Neue Herausforderungen der Kosmologie”, bleiben hierbei von Bedeutung. In den kommenden Jahren könnten die Konstituenten der Dunklen Materie in astrophysikalischen Beobachtungen oder im Labor entdeckt werden. Das Gleiche gilt für die erwarteten Effekte primordialer Gravitationswellen in der kosmischen Hintergrundstrahlung. Die Arbeitsgruppe befasst sich mit den unendlichen Weiten des Kosmos und Fragen der Zukunft - zum Beipiel: Welche Effekte hat dunkle Energie auf die Massenverteilung im Kosmos und wie können wir sie näher charakterisieren?

Perspektiven und Rückblick

• 7. bis 9. Oktober 2024, Science Campus in Bahrenfeld: Workshop „Gravity & Entanglement“
  Trotz großer Anstrengungen in den letzten 100 Jahren ist es bisher nicht gelungen, die Quantentheorie und die Allgemeine Relativitätstheorie widerspruchsfrei zu vereinen. Daher stellt sich die in vielerlei Hinsicht interessante Frage, ob Entanglement-Phänomene auch in Systemen mit Gravitationswechselwirkungen auftreten und beobachtet werden können. Diese Fragestellung stand im Mittelpunkt des zweitägigen internationalen Workshops.
• Wintersemester 2022 / 2023, Hamburg: Vorlesungsreihe „Wenn Gravitationskraft auf Quantenphysik trifft“
• Herbst / Winter 2021, Hamburg: Vorlesungsreihe „eROSITA: Das heiße Universum und die Dunkle Energie“
• 11. bis 13. Februar 2019, DESY Hamburg: Workshop „Primordial black holes, de Sitter space and quantum tests of gravity“