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Der Stoff, aus dem der Kosmos ist [Taschenbuch]

Brian Greene , Hainer Kober
4.6 von 5 Sternen  Alle Rezensionen anzeigen (54 Kundenrezensionen)
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Produktbeschreibungen

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Schon mit seinem ersten Buch, Das elegante Universum, hat Brian Greene für Aufsehen gesorgt. Und auch mit diesem wird er wohl nicht nur wieder zahlreiche Preise, sondern auch begeisterte LeserInnen gewinnen können. Worum geht es? Um nicht weniger als die Klärung der wichtigsten Fragen der Physik.

Was ist Raum? Was ist Zeit? Diese Grundkonzepte, die unser Wirklichkeitsbild bestimmen, haben im Laufe der letzten Jahrhunderte mehrere radikale Änderungen erfahren. Greene zeigt, wie sich das physikalische Weltbild geändert hat -- vom Newton’schen Weltbild über das relativistische von Einstein und das der Quantenmechanik bis zum kosmologischen Weltbild und, aktuell, dem der Superstringtheorie. Was denken und wissen wir heute über Raum und Zeit? Kann es Zeitreisen geben? Lässt sich der Zeitpfeil umkehren? Und nicht zuletzt: Könnte die Superstringtheorie die große vereinheitlichte Theorie sein, der es gelingt, Relativitäts- und Quantentheorie endlich unter einen Hut zu bringen? Greene ist da optimistisch, und er erklärt auch anschaulich, warum.

Brian Greene legt ein sehr umfangreiches Buch zu einem sehr umfangreichen Thema vor, das den LeserInnen aber nicht so viel abverlangt, dass interessierte Laien es nicht verstehen könnten. Und das ist die besondere Leistung dieses Wissenschaftlers, der sichtlich begeistert von seinem Forschungsgegenstand ist und der so anschaulich, witzig und klar schreiben kann, dass die Lektüre verständlich ist und zudem niemals langweilig wird. Denn wo Mulder und Scully sich in Akte-X-Manier über Quantenmechanik austauschen oder der haarige Chewbacca aus “Star Wars” zur Erklärung von Zeitphänomenen dient -- da macht das Lesen nicht nur Lust auf wissenschaftliches Denken, sondern auch jede Menge Spaß. -- Gabi Neumayer -- Dieser Text bezieht sich auf eine vergriffene oder nicht verfügbare Ausgabe dieses Titels.

Pressestimmen

»Ein grandioses Buch. Aber nehmen Sie sich Zeit!« (Spektrum der Wissenschaft)

»Brian Greenes Begeisterung ist hochgradig ansteckend.« (New York Times)

»Faszinierend, visionär, außerordentlich kompetent, spannend, mit erstaunlicher Leichtigkeit geschrieben. Das Beste, was es auf dem Sektor der Welterklärung derzeit gibt.« (Profil)

Klappentext

»Ein grandioses Buch. Aber nehmen Sie sich Zeit!«
Spektrum der Wissenschaft

»Brian Greenes Begeisterung ist hochgradig ansteckend.«
New York Times

»Was Hawkings kurze Geschichte der Zeit Ende der Achtziger, ist Greenes Buch heute. Die umfangreichste Darstellung dessen, was uns umgibt, faszinierend, visionär, außerordentlich kompetent, spannend, mit erstaunlicher Leichtigkeit geschrieben, das Beste, was es auf dem Sektor der Welterklärung derzeit gibt.«
ARD (Druckfrisch)

Über den Autor und weitere Mitwirkende

Brian Greene hat in Harvard und Oxford studiert und ist seit 1996 Professor für Physik und Mathematik an der Columbia University in New York. Er zählt zu den führenden Forschern auf dem Gebiet der Superstrings und ist im Bereich der Astrophysik ein beliebter TV-Gast und ein weltweit begehrter Redner. Seine Bücher, darunter »Das elegante Universum« (2000) und »Der Stoff, aus dem der Kosmos ist« (2004), sind internationale Bestseller.

Leseprobe. Abdruck erfolgt mit freundlicher Genehmigung der Rechteinhaber. Alle Rechte vorbehalten.

Vorwort
Raum und Zeit nehmen unsere Fantasie gefangen wie kein anderer wissenschaftlicher Gegenstand. Aus gutem Grund. Sie bilden den Schauplatz der Wirklichkeit, die eigentliche Struktur des Kosmos. Unsere gesamte Existenz – alles, was wir tun, denken und erfahren – findet in irgendeiner Raumregion während irgendeines Zeitintervalls statt. Doch die Wissenschaft ringt noch immer um das Verständnis dessen, was Raum und Zeit tatsächlich sind. Sind sie wirklich physikalische Realitäten oder einfach nützliche Ideen? Wenn sie real sind, sind sie dann fundamental, oder bestehen sie aus irgendwelchen grundlegenderen Bestandteilen? Was bedeutet es, dass Raum leer ist? Hat die Zeit einen Anfang? Besitzt sie einen Pfeil, das heißt, fließt sie unabänderlich aus der Vergangenheit in die Zukunft, wie unsere Alltagserfahrung nahe legt? Können wir Raum und Zeit manipulieren? Im vorliegenden Buch betrachten wir dreihundert Jahre leidenschaftlicher wissenschaftlicher Forschung, die sich um Antworten – oder zumindest Ansätze von Antworten – auf solche grundlegenden, aber vertrackten Fragen nach der Natur des Universums bemüht.
Unsere Reise führt uns wiederholt zu einer anderen, eng verwandten Frage, die so umfassend wie schwierig ist: Was ist Wirklichkeit? Wir Menschen haben nur Zugang zur inneren Erfahrung der Wahrnehmung und des Denkens, wie sollen wir uns also ein wahrheitsgemäßes Bild von der Außenwelt machen? Philosophen schlagen sich schon lange mit diesem Problem herum. Filmemacher haben es publikumswirksam mit der Beschwörung künstlicher Welten abgehandelt, die durch präzise Nervenreizungen hervorgerufen werden und nur in der Vorstellung ihrer Protagonisten existieren. Und Physiker wie ich sind sich sehr wohl bewusst, dass die Wirklichkeit, die wir beobachten – Materie, die sich auf der Bühne von Raum und Zeit entwickelt –, vielleicht wenig oder gar nichts mit der Wirklichkeit dort draußen zu tun hat. Trotzdem nehmen wir die Beobachtungen ernst, denn sie sind alles, was wir haben. Wir wählen empirische Daten und das Bezugssystem der Mathematik, nicht schrankenlose Fantasie oder rigorose Skepsis, als unsere Richtschnur und suchen nach den einfachsten und dennoch möglichst weit reichenden Theorien, um die Ergebnisse heutiger und künftiger Experimente erklären beziehungsweise vorhersagen zu können. Diese Bedingungen schränken unsere Theorien erheblich ein. (Im vorliegenden Buch werden Sie beispielsweise nicht die Vermutung finden, ich könnte ein »Gehirn im Tank« sein, in einer Nährflüssigkeit schwimmen, an Tausende von Elektroden angeschlossen sein und auf Grund deren Reizwirkung lediglich denken, dass ich gerade an diesem Text schriebe.) Doch in den letzten hundert Jahren haben physikalische Entdeckungen den Schluss nahe gelegt, dass unsere Alltagsvorstellung von der Wirklichkeit grundlegend revidiert werden muss. Diese Forschungsergebnisse sind so spektakulär, verlangen unserem Verstand so viel ab und schütteln unsere Paradigmen so gründlich durch, dass sie es mit den abenteuerlichsten Science-Fiction-Fantasien aufnehmen können. Ihre revolutionären Konsequenzen werden uns auf den folgenden Seiten ständig begleiten.
Viele der Fragen, mit denen wir uns hier beschäftigen, bereiteten schon Aristoteles, Galilei, Newton, Einstein und zahllosen anderen Denkern und Forschern Kopfzerbrechen. Da dieses Buch bestrebt ist, dem Leser Wissenschaft in ihrer Entstehung zu vermitteln, werden wir nachverfolgen, wie die Fragen in einer Generation für endgültig beantwortet erklärt, in der nächsten wieder aufgegriffen und von den Wissenschaftlern der folgenden Jahrhunderte ständig neu gefasst und verfeinert wurden.
Bei der verblüffenden Frage beispielsweise, ob vollkommen leerer Raum einer weißen Leinwand gleicht, eine reale Gegebenheit oder nur eine abstrakte Idee ist, werden wir beobachten, wie das Pendel der wissenschaftlichen Meinung hin- und herschwingt zwischen Isaac Newtons Erklärung im siebzehnten Jahrhundert, der Raum sei real, Ernst Machs Schlussfolgerung im neunzehnten, er sei es nicht, und Einsteins spektakulärer Neuformulierung der Frage im zwanzigsten, als er Raum und Zeit miteinander verschmolz und Mach weitgehend widerlegte. Es folgen weitere Entdeckungen, die der Frage abermals eine andere Gestalt geben, indem sie die Bedeutung von »leer« neu definieren. Danach ist der Raum stets von so genannten Quantenfeldern besetzt und möglicherweise von einer diffusen Energie durchdrungen, der kosmologischen Konstanten – einem modernen Nachhall jener alten und in Misskredit geratenen Vorstellung vom Äther, der den Raum erfüllt. Mehr noch, wir betrachten anschließend, wie moderne Experimente im All bestimmte Eigenschaften der Machschen Schlussfolgerungen bestätigen könnten, die mit Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie übereinstimmen und anschaulich belegen, wie faszinierend und vielfach verflochten die wissenschaftliche Entwicklung ist.
In unserer eigenen Epoche stoßen wir auf die tröstlichen Erkenntnisse, die uns die inflationäre Kosmologie bezüglich des Zeitpfeils vermittelt, das reichliche Angebot der Stringtheorie an zusätzlichen Raumdimensionen, die radikale These der M-Theorie, dass der Raum, in dem wir existieren, nur ein Splitter sei, der in einem größeren Kosmos schwebe, und der aktuellen Spekulation, nach der das Universum vielleicht lediglich ein kosmisches Hologramm ist. Wir wissen noch nicht, ob diese jüngeren theoretischen Vorschläge stimmen. Doch ganz gleich, wie ungeheuerlich sie klingen, wir nehmen sie ernst, weil sie an den Wegen liegen, auf die uns unsere hartnäckige Suche nach den fundamentalen Gesetzen des Universums geführt hat. Eine seltsame und unvertraute Wirklichkeit kann nicht nur aus der blühenden Fantasie von Science-Fiction-Autoren erwachsen, sondern auch aus den neuesten Forschungsergebnissen der modernen Physik.
Das vorliegende Buch ist in erster Linie für Leser bestimmt, die nur wenig oder keine formalen physikalischen Kenntnisse besitzen, deren Interesse an den großen Zusammenhängen des Universums aber so wach ist, dass sie bereit sind, sich mit einer Anzahl komplexer und schwieriger Konzepte auseinander zu setzen. Wie in meinem ersten Buch, Das elegante Universum, halte ich mich eng an die entscheidenden wissenschaftlichen Begriffe, während ich die mathematischen Einzelheiten durch Metaphern, Analogien, Geschichten und Abbildungen ersetze. In den schwierigsten Abschnitten des Buches warne ich die Leser vor und gebe denen, die beschließen, diese eingehenderen Erörterungen zu überspringen oder zu überfliegen, kurze Zusammenfassungen. Auf diese Weise sollte jeder Leser in der Lage sein, die Chronologie der Entdeckungen nachzuvollziehen und nicht nur einen Eindruck vom gegenwärtigen Weltbild der Physik zu gewinnen, sondern auch zu verstehen, wie und warum sich dieses Weltbild durchgesetzt hat.
Das Buch dürfte auch für Studenten, erfahrene Leser populärwissenschaftlicher Bücher, Lehrer und Leute vom Fach von einigem Interesse sein. Zwar behandeln die Anfangskapitel das notwendige, aber allgemein bekannte Hintergrundwissen der Relativitätstheorie und Quantenmechanik, doch die Ausrichtung auf die Körperlichkeit von Raum und Zeit ist ein etwas ungewöhnlicher Ansatz. Die folgenden Kapitel beschäftigen sich mit einem breiten Spektrum von Themen – dem Bellschen Theorem, Delayed-Choice-Experimenten, Quantenmessungen, beschleunigter Expansion, der Möglichkeit, in der nächsten Generation von Teilchenbeschleunigern Schwarze Löcher zu erzeugen, bizarren Wurmloch-Zeitmaschinen, um nur einige zu nennen –, und dort können sich auch fachlich vorbelastete Leser im Hinblick auf eine Reihe der faszinierendsten und meist diskutierten wissenschaftlichen Vorstöße auf den Stand der Forschung bringen.
Einige der Ergebnisse, über die ich berichte, sind umstritten. Bei Problemen, die noch offen sind, habe ich die entscheidenden Aspekte im Haupttext erörtert. Bei strittigen Punkten, in denen meiner Meinung nach... -- Dieser Text bezieht sich auf eine vergriffene oder nicht verfügbare Ausgabe dieses Titels.
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