Kurs 5.1
Unendliche Weiten

Sampling in hochdimensionalen Räumen und die Statistik des Big Bang

Zur Akademie Roßleben 2026-5
09.07. - 25.07.2026 Roßleben-Wiehe

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Stell dir vor, du begibst dich auf eine Reise zu den Grenzen der Raumzeit, als unser Universum vor knapp 14 Milliarden Jahren in Erscheinung trat: Der Raum selbst ist gerade erst entstanden und expandiert doch schon um dich herum in alle Richtungen. Das Thermometer zeigt eine Temperatur an, die milliardenfach heißer ist als jede Sonne. Nach knapp einer Minute hat sich die Umgebung so sehr verdünnt und dadurch abgekühlt, dass aus dem dichten Elementarteilchen-Plasma die ersten Elemente entstehen. Nicht mehr lange, dann werden sich die ersten Gaswolken um Ansammlungen dunkler Materie zusammenfinden. Es folgt die Entstehung von unzähligen Sternen und Galaxien und nicht zuletzt von einer gewissen Lebensform, die sich heute den Kopf über den Anfang der Welt zerbricht.

Um zu dieser Erzählung vom Ursprung unserer Welt zu gelangen, brauchte es viele hundert Jahre Forschungsanstrengungen, große Mengen an Daten aus dem Labor und von Teleskopen sowie ausgefuchste Modelle, die versuchen, alle diese Beobachtungen in einem konsistenten Bild zu kombinieren. In diesem Kurs lernen die Teilnehmenden die notwendigen statistischen Werkzeuge, um aus heutigen Beobachtungen auf das frühe Universum zurückzuschließen und analysieren beispielhaft einen Datensatz, über dessen Interpretation die Forschungswelt noch heute uneins ist: Wurden Gravitationswellen aus dem Big Bang gemessen oder handelt es sich um das Hintergrundrauschen von der Verschmelzung supermassiver schwarzer Löcher?

Die Teilnehmenden erhalten Einblicke in das kosmologische Standardmodell und lernen, wie Modellannahmen mit realen Messungen in Verbindung gebracht werden. Für die Auswertung der im Kurs verwendeten Datensätze sind erste Programmierkenntnisse von großem Vorteil. Außerdem sind Grundkenntnisse der Differential- und Integralrechnung für die Kursinhalte hilfreich.

„Wanderer am Weltenrand“ von Camille Flammarion, 1888

Die Kursleitung