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Auf dem Weg zur Erklärung der Welt

Meilensteine der Physik und Astrophysik

Das vorliegende Buch will behilflich sein, den derzeitigen Erkenntnisstand in den wichtigsten Forschungsbereichen zum heute einheitlichen Weltbild zu erläutern und zusammenzufassen. Aus der Vielfalt von Erkenntnissen des Altertums, der Religion, der Metaphysik, der Astronomie und der Großforschung hatte sich das Wissenschaftsverständnis der Renaissance und das der Neuzeit entwickelt. Vor allen haben Kepler und Galilei erste Ansätze physikalischen Denkens ins Leben gerufen. Die neuzeitliche Physik begann jedoch mit dem Wirken Newtons. Ein Meisterwerk der modernen Physik sind die Maxwellschen Gleichungen als theoretische Grundlage der Optik und Elektrotechnik. Die Versuche, dem Wesen des Lichtäthers auf die Spur zu kommen, führten auf Einsteins Spezielle Relativitätstheorie mit dem Postulat der konstanten Vakuumlichtgeschwindigkeit. In der Allgemeinen Relativitätstheorie wird Gravitation dann als geometrische Eigenschaft der gekrümmten vierdimensionalen Raumzeit gedeutet. Fast gleichzeitig erfolgte die Einführung der unanschaulichen Quantenmechanik, die aber augenscheinlich beim Doppelspalt-Versuch wird. Sehr ausführlich wird die Kern- und Elementarteilchenphysik erklärt. Sie sind die Grundlage der Kosmologie, der die zweite Hälfte des Buches gewidmet ist. Dem Kapitel über die Expansion des Weltalls und über die Friedmann-Gleichungen folgen Kapitel zur kosmischen Rotverschiebung und über Distanzen im All. Diskutiert werden der Urknall und die Kosmische Inflation ebenso wie Dunkle Materie, Dunkle Energie und die beschleunigte Expansion des Universums. Spannend sind die Aspekte der Nukleosynthese, durch die der Sternenstaub erzeugt wird, aus dem wir Menschen bestehen. Das Schlusskapitel gilt der Erde, ihrer Entwicklung und den Ursprüngen des Lebens.