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Materie

Erde, Wasser, Luft und Feuer
Verfasser*in: Suche nach Verfasser*in Welsch, Norbert; Schwab, Jürgen; Liebmann, Claus Christian
Verfasser*innenangabe: Norbert Welsch ; Jürgen Schwab ; Claus Chr. Liebmann
Jahr: 2013
Verlag: Berlin [u.a.], Springer-Verl.
Mediengruppe: Buch
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Inhalt

Buchrückseite:
 
Die Schöpfung ist nicht das Werk von einem Augenblicke. Die Schöpfung ist niemals vollendet. Immanuel Kant – "Allgemeine Naturgeschichte und Theorie des Himmels"
Wie nehmen wir unsere materielle Welt wahr? Woraus besteht die Erde unter unseren Füßen? Warum fühlt sich Holz warm an und Metall kalt? Warum zerbricht Glas und Metall nicht? Woher kommt der Sauerstoff in der Luft? Und was hat eine Leuchtstofflampe mit der Sonne gemeinsam? Spannende Fragen, die uns im Alltag begegnen. Die drei Autoren dieses Buches gehen der Frage nach, welche Gesetze den Stoffen sowie den elementarsten Teilchen, die wir heute kennen, zugrunde liegen. Sie erklären die Prozesse, die wohl einst beim Urknall abgelaufen sind und nach denen bis heute in den heißen Herzen der Sterne die Elemente entstehen, aus denen wir und unsere Welt gemacht sind. Schließlich fragen sie, was das Leben ausmacht. Dieses Bild-Lese-Buch spannt einen großen Bogen: von der Wahrnehmung unserer stofflichen Umgebung über die wissenschaftliche Interpretation zahlreicher alltäglicher Phänomene bis hin zu den uns ganz persönlich berührenden Fragen, wie derjenigen nach unserem eigenen Ursprung. Dank der interdisziplinären Herangehensweise der Autoren, dank hunderter klarer Grafiken und ansprechender Fotografien, erschließt das Werk oft unerwartete Zusammenhänge.
 
 
 
 
 
 
/ AUS DEM INHALT: / / /
 
 
1 Mensch und Materie
 
Woraus ist die Welt gemacht?
 
Kindliche Fragen... 3
 
Auf der Suche nach der Welt 3
 
Das Gewebe der Natur 5
 
Modelle 6
 
Etymologie 11
 
Was Sie in diesem Buch erwartet... 12
 
 
 
2 Wahrnehmung
 
Sehen und Co. - Die fünf Sinne
 
Sehen - Wahrnehmen - Verstehen 17
 
Fühlen und Tasten 2 3
 
Riechen und Schmecken 2 4
 
Hören 2 6
 
 
 
3 Historischer Überblick
 
Vom Mythos zum Logos - Die Antike
 
Vom Ursprung der Welt - die Schöpfungsmythen 29
 
Entmythologisierung der Natur 31
 
Die vier Elemente - Empedokles 3 3
 
Leukipp und Demokrit - die frühen Atomisten 34
 
Ideen oder Form? Piaton und Aristoteles 34
 
Eine Zeit des Umbruchs 38
 
 
 
Spätantike und Mittelalter
 
Stagnation und Wiedergeburt 4 1
 
Die islamische Wissenschaft 4 2
 
Aristoteles' Erben im Abendland 4 3
 
 
 
Wuxing
 
Fünf Elemente im chinesischen Denken 4 5
 
Vom Wandel in der Welt 4 6
 
 
 
Der Advent der modernen Naturwissenschaft
 
Eine Zeit des Umbruchs - die frühe Neuzeit 50
 
Galileo Galilei - die Geburt der modernen Mechanik 5 3
 
Res cogitans und res extensa - Descartes 5 4
 
 
 
Materie als Masse
 
Issac Newton 5 6
 
Masse, Trägheit und Gravitation 5 7
 
 
 
Von der Alchemie zur Chemie
 
Aus Mystik wird Wissenschaft 5 9
 
Elemente und Transmutation 6 1
 
Paracelsus und die Iatrochemie 6 3
 
 
 
Die Entwicklung der modernen Chemie
 
Von Minima Naturalia zu Atomen 64
 
Revolution in Chemie und Gesellschaft 71
 
Von Atomen zu Molekülen 76
 
Die Ordnung der Elemente 78
 
 
 
Feld und Materie
 
Von der Natur des Lichts 80
 
Seltsame Kräfte: Elektrizität und Magnetismus 82
 
Die Kraft der Elektrizität 84
 
 
 
Der Äther
 
Mysteriöses Medium des Lichts 87
 
Äther und Materie 89
 
 
 
Wärme und Materie
 
Wohl temperiert 90
 
Energie und Entropie 9 3
 
Wärmestrahlung und die Ultraviolettkatastrophe 9 6
 
 
 
Die Struktur des Atoms
 
Moderne Atomtheorien 98
 
 
 
Umbruch: Die Quantentheorie
 
Welle oder Teilchen, oder beides? 103
 
Ist die Quantentheorie unvollständig? 107
 
Was ist Materie heute? 112
 
 
 
4 Demokrits Erben
 
Das Geheimnis der Stoffe
 
Elemente und ihre Eigenschaften 11.5
 
Aufbau der Materie 123
 
Das moderne Atommodell 134
 
 
 
Elemente im Periodensystem
 
Ein Schema erklärt die Materie 137
 
 
 
Teilchen finden zusammen
 
Verbindungen 144
 
Ionenbindung 145
 
Metallbindung 146
 
Atombindung 148
 
Wasserstoffbrückenbindung 149
 
Van-der-Waals-Wechselwirkung 150
 
Was geschieht, wenn viele Teilchen zusammentreffen? 150
 
Kristalle und Kristallgitter 153
 
Polymere - alte Werkstoffe der Menschheit 159
 
 
 
Eigenschaften der Stoffe
 
Das Ganze aus den Teilen 160
 
Phasen und Phasenübergang 166
 
Das Einmaleins der Werkstoffeigenschaften 174
 
Wenn Körper schwingen 193
 
Wärmekapazität 197
 
Wärmeleitfähigkeit 200
 
Elektrische Leitfähigkeit 203
 
Vom Leiter zum Supraleiter 2 0 7
 
Superisolation 209
 
Magnetismus 209
 
Transparenz und Absorption 215
 
Struktur und Farbe 2 1 7
 
 
 
5 Erde und Feststoffe
 
Die Welt, auf der wir stehen
 
Ein ganz besonderer Planet 223
 
Schalenbau der Erde 224
 
Bausteine der Erdoberfläche 226
 
Gebrannte Tonminerale - die Tonkeramiken 229
 
Baukeramiken 231
 
Gebrauchskeramiken 232
 
Gesteine - komplexe natürliche Festkörper 235
 
Verwitterung 236
 
Sedimentgesteine 237
 
Magmatite und Metamorphite - Produkte des Erdinneren 244
 
 
 
Vom Rohstoff zum Werkstoff
 
Die Kunst der Verwandlung 245
 
Fließender Fels - grauer Alltag 247
 
Von einer Dichtungsmasse zum Straßenbelag 249
 
 
 
Metallische Werkstoffe
 
Neue Zeiten brechen an 251
 
Vom Eisen zum Stahl 254
 
Eisen, Cobalt, Nickel - das magnetische Dreigespann 259
 
Amorphes Metall - ein Material zwischen zwei Welten 263
 
Edelmetalle 263
 
Leichtmetalle - Aluminium und Titan 270
 
Verrufenes Schwermetall - Blei 271
 
Buntes Allerlei - Chrom 272
 
Ein Schwergewicht - Uran 273
 
Starke Luftikusse - Metallschäume 275
 
Hartes zerschneiden - kein Problem 275
 
Grenzgänger: Halbmetalle 277
 
 
 
Anorganische Werkstoffe
 
Gläser - Nicht immer zerbrechlich 281
 
Glasfasern 284
 
Glaskeramik - Herdplatten und Teleskopspiegel 286
 
 
 
Organische Materialien
 
Von Hölzern, Fasern und Beuteln 287
 
Papier - Ein unentbehrliches Kommunikationsmittel 289
 
Aus dem Leben der Beuteltiere 291
 
Kunstfaser - Die neue Wolle 296
 
Ausgewählte Kunststoffe 297
 
Von Gummiadlern und -baren 302
 
Selbstheilende Werkstoffe 306
 
 
 
6 Wasser
 
Flüssigkeiten
 
Eine Materieform ohne Form 309
 
Rheologie - Alles fließt 311
 
 
 
Wasser
 
Das nasse Element 313
 
Die Erde, ein Wasserplanet 313
 
Das Wassermolekül 314
 
Von der Erde gen Himmel und zurück 319
 
Eis - das feste Wasser 321
 
Gespanntes Wasser 323
 
 
 
Stoffgemische
 
Ein schönes Durcheinander 326
 
Lösungen 326
 
Emulsionen 329
 
Suspensionen 330
 
Tenside - Sie lieben Wasser und Fette 331
 
 
 
Öle, Fette und ihre Abkömmlinge
 
Ohne sie würde das Leben anders verlaufen 334
 
Lebenssaft der Wirtschaft - Erdöl 343
 
 
 
Alkohole
 
Mehr als ein Genussmittel 349
 
Bekannte Alkohole 350
 
 
 
Exotische Flüssigkeiten
 
Das fließende Silber - Quecksilber 353
 
 
 
7 Luft
 
Das Element der Freiheit
 
Schwerer als erwartet... 359
 
Ein Gasgemisch 359
 
 
 
Flüchtige Berührung
 
Die Eigenschaften von Gasen 361
 
Planetare Schutzhüllen 364
 
Boten des Eros oder üble Stinker - die Geruchsstoffe 368
 
 
 
Luftige Stoffe
 
Nicht nur Sauerstoff 371
 
Lebenselixier und Gift - der Sauerstoff 371
 
Stickstoff - Hauptbestandteil der Luft 376
 
Wasserstoff - Ein brandgefährliches Gas 377
 
Reaktionsträge Sonderlinge 378
 
Methan - Klimaschädling und Hoffnungsträger 379
 
 
 
8 Feuer
 
Geschichte und Mythologie
 
Der Stoff aus dem die Flammen sind 383
 
 
 
Feuer und Flamme
 
Chemie und Physik der Verbrennung 385
 
Flammen 386
 
 
 
Plasma
 
Der vierte Aggregatzustand 387
 
Plasmen in der Natur 387
 
Plasmen in Technik, Forschung und Medizin 390
 
 
 
9 Form und Materie
 
Ordnung und Zufall
 
Zufall - In den Naturgesetzen nicht(?) vorgesehen 397
 
 
 
Entropie
 
Das Streben nach Unordnung 405
 
 
 
Komplexe Strukturen
 
Welt aus dem Gleichgewicht 410
 
 
 
10 Elementarteilchen
 
Physik der kleinsten Teilchen
 
Was die Welt im Innersten zusammenhält 417
 
 
 
Die Rätsel des Atomkerns
 
Von Tröpfchen zu Schalen 420
 
Ein Schalenmodell für Atomkerne 422
 
Kernmagnetismus 424
 
 
 
Das Standardmodell
 
Von den Nukleonen zum Standardmodell 426
 
Wellenfunktionen und Quantenfelder 431
 
 
 
Jenseits des Standardmodells
 
Von SUSY, Strings und Loops 4 3 7
 
 
 
11 Kosmologie
 
Welt des Großen und des ganz Großen
 
Sag mir was die Sternlein sind... 445
 
Asteroiden und Planetenmissionen als Informationsquelle 452
 
Wissen vom Kleinsten für das Größte 453
 
Das Universum im Computer 454
 
 
 
Materie im Universum
 
Welten aus Gas und Sternenstaub 454
 
Sonne 455
 
Planetologie 4 5 7
 
Monde 461
 
Von Fall zu Fall... 4 6 4
 
 
 
Sterne und Sternentwicklung
 
Über die Kinderstuben schwerer Atome 4 6 7
 
Sterne im Gleichgewicht 471
 
Kosmochemie jenseits des Heliums 475
 
Elementsynthese durch Ungleichgewichtsprozesse 476
 
 
 
Deep Space
 
Von der Milchstraße zu den fernsten Objekten in Raum und Zeit 482
 
Urknall 490
 
Vom Anfang zum Ende der Welt 497
 
 
 
12 Leben
 
Das Geheimnis der Rose
 
Was ist eigentlich Leben? 501
 
Weniger Materie - mehr Form 504
 
Zentrale Biomoleküle 508
 
 
 
Die chemische Evolution
 
LUCA - Last Universal Common Ancestor 510
 
Von Makromolekülen zur Urzelle 512
 
 
 
Die biologische Evolution
 
Von LUCA zu Domainen 514
 
Wie geht es weiter? 516
 
 
 
Extraterrestrisches Leben
 
Wo beginnt man zu suchen? 519
 
 
 
Anhang
 
Bildquellen 522
 
Literaturverzeichnis 524
 
Index 528
 

Details

Verfasser*in: Suche nach Verfasser*in Welsch, Norbert; Schwab, Jürgen; Liebmann, Claus Christian
Verfasser*innenangabe: Norbert Welsch ; Jürgen Schwab ; Claus Chr. Liebmann
Jahr: 2013
Verlag: Berlin [u.a.], Springer-Verl.
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Systematik: Suche nach dieser Systematik NN.A, NN.P
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ISBN: 978-3-8274-1888-3
2. ISBN: 3-8274-1888-7
Beschreibung: XIV, 534 S. : Ill., graph. Darst.
Schlagwörter: Materie, Hyle
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Mediengruppe: Buch