Geheimnisvoller Kosmos: Astrophysik und Kosmologie im 21. Jahrhundert [Gebundene Ausgabe]

 

 

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Das Internationale Jahr der Astronomie 2009 lässt grüssen; vor vier Jahrhunderten führte Gallileo Galilei die wundersame Wirkung seines "Augenrohrs" erstaunten und skeptischen Gelehrten an der Universität in Padua vor.
Zahlreiche Veranstaltungen an Universitäten, Volkssternwarten und Schulen befriedigen zur Zeit unsere Neugier auf die unendlichen Weiten des "Geheimnisvollen Kosmos".
Fragen, die wir schon seit unserer Jugend im Herzen tragen, sind heute Gegenstand der aktuellen Forschung: Wie entstand unser Universum? Gibt es Lebewesen auf fernen Planeten? Können wir Supernovae, schwarze Löcher, Antimaterie und die Dunkle Energie verstehen bzw. physikalisch exakt beschreiben?
Auch der bekannte Fachbuchverlag Wiley-VCH ist aus genanntem Anlass nicht müssig und bringt einige grossformatige Bände auf den Markt; mit dem funkelnagelneuen Buch "Geheimnisvoller Kosmos" wollen wir uns hier kurz beschäftigen.
Die Redaktion der Zeitschrift "Physik in unserer Zeit", namentlich die Herausgeber, Thomas Bührke und Roland Wengenmayr, legen ein Kompendium von mehr als zwanzig Kapiteln vor, in denen die Forschungsresultate der letzten zehn Jahre in der Astronomie, Astrophysik und Kosmologie dargestellt sind. Ausgewiesene Fachexperten haben sich das ehrgeizige Ziel gesetzt, einem breiten Publikum allgemein verständlich und besonders ansprechend Brandneues aus ihrem Fachgebiet zu berichten. Auf den ersten Blick besticht das einmalige und lehrreiche Bildmaterial, das sorgfältig zu den einzelnen Artikeln ausgewählt wurde.
Die literarische Reise durch den Kosmos beginnt in unserem Sonnensystem, dessen Entstehung im ersten Kapitel "Aus Staub geboren" ausführlich erläutert wird. Dem erd-ähnlichsten Planeten Mars widmen sich gar drei Folgekapitel. Neben dem Klimawandel und der Topographie des Mars gehen die Autoren der bedeutenden Frage nach flüssigen Wasser nach, das eine wichtige Voraussetzung für die Existenz des Lebens darstellt.
Nach einem kurzen Abstecher in die "eisigen Welten des Saturn" wenden wir uns den sogenannten Exo-Planeten ferner Sonnensysteme zu; etwa 300 wurden bis dato entdeckt und es werden fast täglich mehr. Die methodischen Details über ihre Entdeckung sind ebenso aufschlussreich, wie die theoretische Analyse, wie wahrscheinlich es ist, eine zweite Erde zu finden (Drake-Formel).
Als besonders lobenswert möchte ich hervorheben, dass zahlreiche Diagramme und Tabellen es dem Leser erlauben den gedanklichen Werdegang von den Messwerten bis hin zu den aktuell gängigen Hypothesen und Theorien nachvollziehen zu können.
Aber unsere kosmologische Entdeckungsreise ist noch lange nicht zu Ende, sondern nähert sich weiteren spannenden Höhepunkten. Wir wenden uns nunmehr fernen Galaxien, den Supernovae und schliesslich den sogenannten schwarzen Löchern zu. Immer wieder glänzen die Autoren durch die Verzahnung experimenteller Beobachtungsverfahren und den daraus abgeleiteten theoretischen Konstrukten, die uns wissen lassen, dass vieles bekannt ist, dass es aber um so mehr noch zu erforschen gilt.
Der enge Zusammenhang zwischen "Kosmologie und Teilchenphysik" wird in den letzten acht Kapiteln deutlich. Ausgehend von den Allgemeinen Relativitätstheorie Einsteins werden die modernen Theoreme der Quantengravitation diskutiert. Die Entdeckung und Analyse der Hintergrundstrahlung mit Hilfe der Satelliten COBE und WMAP liefert uns die eindrucksvolle astrophysikalische Bestätigung der Urknalltheorie. Dennoch bleiben uns mehr als 95 Prozent des Universums in Form der sogenannten Dunklen Materie und Dunklen Energie bisher verschlossen.

Fazit: Eine Buchperle über die aktuellen Themen der Kosmologie und Astrophysik, sprich ein nachahmenswertes Vorbild, wie komplizierte Themen aus der Forschung didaktisch spannend vermittelt werden können, ohne die Inhalte mehr als nötig zu vereinfachen. Die Forschungsneugier wird durch zahlreiche Hinweise auf weiterführende Informationsquellen angeregt; wie Referenzen zur aktuellen Fachliteratur und zu informativen Internetseiten zeigen. Hochkarätigen Wissenschaftlern ist es hervorragend gelungen, ihr Forschungsgebiet einem breiteren Lesepublikum anhand von sorgfältig ausgewählten, erstklassigen Graphiken und Bildern anschaulich nahe zu bringen.

Dr. Achim Schmetz Freiburg i. Br. im März 2009

"Wenn die Sterne nur von einem einzigen Ort aus auf der Erde sichtbar wären, würden die Menschen nie aufhören, dorthin zu reisen um sie zu sehen" (Lucio Annaeus Seneca: Naturales quaestiones - etwa 4 v.Chr. bis 65 n.Chr.)

Die Vollversammlung der Vereinten Nationen hat das Jahr 2009 offiziell zum "International Year of Astronomy" erklärt. Initiiert wurde es von der "International Astronomical Union" (IAU) und der UNESCO, in Erinnerung an den 400. Jahrestag der ersten Himmelsbeobachtungen durch ein Galileisches Fernrohr.

Mittlerweile ist die Astronomie als allumfassende Wissenschaft tief verwurzelt im Kulturerbe der Menschheit. Astrophysikalische Erkenntnisse revolutionieren auch heute noch unser Weltbild und Verständnis des Universums. Die über zwanzig Artikel und Aufsätze des vorliegenden Werkes wurden allesamt von renommierten Wissenschaftlern aus dem deutschsprachigen Raum geschrieben (u. a. Thomas Henning, Volker Schönfelder, Gerhard Börner, Claus Kiefer, Matthias Bartelmann, Heinz Oberhummer oder Hans-Thomas Janka) Sie bieten neben faszinierenden Astrofotos der letzten Jahre, eine Sammlung astronomischer Themen, die auf ansprechendem Niveau durchaus auch Formeln, Daten und Messkurven aufweisen.

In vier große Bereiche haben die Herausgeber ihr Buch gegliedert.
Den Beginn macht die Planetenforschung. Wie entstehen Planeten, gab es einen Klimawandel und gibt es vielleicht noch Wasser auf dem Mars sowie extrasolare Planeten sind u. a. die Themen der Wissenschaftler.
Die Artikel des zweiten Teils beschäftigen sich mit der Sternentstehung, Supernovae, der Gamma-Astronomie oder aber der Beobachtbarkeit von Schwarzen Löchern.
"Das dritte Standbein der modernen Astrophysik ist die Theorie", so Bührke und Wengenmayr. Im Rahmen der Relativitätstheorie erklären die Forscher die Expansion des Universums und die Krümmung des Raumes in der Umgebung kompakter Himmelkörper, die kosmische Hintergrundstrahlung, Antimaterie, die Rolle der Naturkonstanten, aber auch die zwei großen Unbekannten: Dunkle Materie und Dunkle Energie. Bevor letztendlich der Zirkelschluss gezogen wird und zu dem vor 400 Jahren zum ersten Mal eingesetzte Teleskop zurückgekehrt wird. Nur sind die heutigen Geräte für einen Blick in den Kosmos nicht mehr mit Galileis Instrumentarium zu vergleichen.
Mit dem Sterninterferometer (das Very Large Telescope Interferomerter der ESO) in Chile wird das derzeit größte und modernste Teleskop der Welt in seiner Wirkungsweise vorgestellt.

Fazit:
Auf hohem wissenschaftlichem Niveau stellen die Herausgeber Thomas Bührke und Roland Wengenmayr anlässlich des Internationalen Jahres der Astronomie 2009 verschiedene Artikel angesehener Wissenschaftler zusammen, die die Forschung der letzten zehn Jahre in der Astronomie, Astrophysik, Planetenforschung und Kosmologie reflektieren.

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