Vom Urknall bis zum Virus.

Noch immer birgt der Kosmos viele fundamentale Rätsel: Warum zum Beispiel entstand beim Urknall viel mehr Materie als Antimaterie? Wie wirkt die ominöse Dunkle Energie, die das Weltall immer schneller expandieren lässt? Und wie wird unser Universum einmal enden?

Fragen wie diese wollen wir mithilfe unserer Spitzenforschung beantworten: Sieben Helmholtz-Zentren vereinen ihre Expertise dafür im Forschungsbereich Materie.

Gemeinsam nutzen die Wissenschaftler:innen dort weltweit einzigartige Großgeräte: Extrem leistungsstarke Teilchenbeschleuniger etwa oder Teleskope, die Neutrinos aufspüren können, die so genannten Geisterteilchen im All. Gleichzeitig schauen sie auch ins Innere von Proben, zum Beispiel mithilfe von Laseranlagen, die einen präzisen Blick auf ultraschnelle Prozesse erlauben, etwa chemische Reaktionen.

Unsere Forschung hilft so dabei, die faszinierenden Eigenschaften von Materie besser zu verstehen: Wir untersuchen ihre mikroskopische Struktur, etwa das komplexe Zusammenspiel von Molekülen und Atomen in so unterschiedlichen Materialien wie Kunststoffen, Kristallen und Enzymen. Und beobachten auch, wie die Grundbausteine auf äußere Einflüsse reagieren, seien es Hitze und Druck, die auf Metalle wirken, oder Zellgifte, die auf Biomoleküle treffen.

Diese Erkenntnisse nutzen wir, um vollkommen neue Materialien zu entwickeln, die wir atomgenau auf unsere Bedürfnisse hin ausrichten können: Leistungsstarke Solarzellen zum Beispiel oder auch individuell angepasste Medikamente.

So ergründen wir den Kosmos. Und lernen von ihm, wie sich Materie gestalten lässt.

Bild: Daniel Dominguez/CERN