"Am wichtigsten ist es, nicht mit dem Fragen aufzuhören", hat Albert Einstein gesagt. Worin besteht der Unterschied zwischen klassischer und moderner Physik? Wie groß ist ein Quantensprung? Wie funktioniert ein Laser? Kann man Materie vernichten? Wie leer ist das Vakuum? Sind Atome sichtbar? Was bedeutet E = mc2? Was ist ein Wurmloch? Würfelt Gott? Diese und viele andere Fragen beantworten Gert-Ludwig Ingold und Astrid Lambrecht knapp, kenntnisreich und verständlich und geben auf diese Weise auch dem Laien einen ebenso fundierten wie kurzweiligen Einblick in das komplexe Gebiet der modernen Physik. (Verlagsinformation)
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Vorwort 9
Grundbausteine
1. Worin liegt die Schönheit der Physik? 11
2. Warum fällt eine Katze immerauf ihre Pfoten? 13
3. Was ist eigentlich megagroß? 15
4. Wie kalt kann es werden? 16
5. Warum werden wir immer schwerer? 17
6. Was sind die Markenzeichen der modernen Physik? 19
7. Wie lang ist eine Welle? 20
8. Warum sieht sich ein Blumenkohl ähnlich? 21
Quantenphysik
9. Warum wurde die Quantentheorie entwickelt? 22
10. Wie groß ist ein Quantensprung? 23
11. Kann man einen Backofen aufheizen? 25
12. Was tat Max Planck in seiner Verzweiflung? 27
13. Wie leer ist das Vakuum? 28
14. Kann Vakuum eine Kraft ausüben? 30
15. Wofür bekam Einstein den Nobelpreis? 32
16. Was ist Interferenz? 33
17. Warum läuft nichts in geregelten Bahnen? 35
18. Würfelt Gott? 36
19. Können sich Atome ausweisen? 39
20. Gibt es den Stein der Weisen? 41
21. Was ist der Tunneleffekt? 42
22. Spinnen manche Teilchen? 44
23. Worauf beruht ein Kernspintomograph? 46
24. Wie entstehen Röntgenstrahlen? 47
25. Wie fängt man ein Atom? 48
26. Wie funktioniert ein Laser? 50
27. Kann man mit einem Springbrunnen Zeit messen? 53
28. Warum sind manche Teilchen geselliger als andere? 55
29. Was ist die Bose-Einstein-Kondensation? 56
30. Lebt Schrödingers Katze? 57
31. Warum leben wir nicht in einer Quantenwelt? 58
Quanteninformation
32. Was hat es mit Bertimanns Socken auf sich? 60
33. Kann man in der Quantentheorie klonen? 62
34. Wie funktioniert ein Quantencomputer? 63
35. Kann man Quanten beamen? 65
36. Wie kann man mit Quanten ein Geheimnis bewahren? 67
Anwendungen in der Festkörperphysik
37. Wie binden sich Atome? 70
38. Wo liegt der Fermisee? 71
39. Wie funktioniert eine Leuchtdiode? 73
40. Wie erzeugt man aus Sonnenlicht Strom? 75
41. Wie wird ein Material widerstandslos? 76
42. Wie kann man Supraleiter zum Schweben bringen? 77
43. Kann eine Flüssigkeit die Wände hochfließen? 79
44. Stolperte ein Grieche über einen Quanteneffekt? 81
45. Kann man Atome sehen? 83
Nanophysik
46. Warum gibt es am Boden jede Menge Platz? 84
47. Was ist ein Quantenpunkt? 86
48. Gilt das ohmsche Gesetz im Kleinen noch? 87
49. Wie funktioniert Elektronik mit nur einem Elektron? 88
50. Was sind Nanoröhrchen? 91
51. Was sind NEMS und MEMS? 93
Spezielle Relativitätstheorie
52. Muss Licht gegen den Strom schwimmen? 94
53. Warum leben manche Teilchen länger? 95
54. Warum sind zwei Zwillinge nicht immer gleich alt? 96
55. Was wiegt ein Photon? 98
56. Was bedeutet E=mc2? 98
57. Was ist der Dopplereffekt? 99
58. Ist Überlichtgeschwindigkeit möglich? 101
59. Wie kann man mit Licht die Erdrotation messen? 102
Allgemeine Relativitätstheorie
60. Warum ist Gravitation für uns so wichtig? 103
61. Warum schweben Astronauten? 104
62. Wie kann man die Krümmung des Raumes feststellen? 105
63. Was krümmt die Raumzeit? 106
64. Was ist ein schwarzes Loch? 107
65. Besitzt die Milchstraße ein schwarzes Loch? 108
66. Wabbeln Raum und Zeit? 109
67. Fällt Licht? 111
68. Wie hilft die allgemeine Relativitätstheorie dem GPS? 112
69. Wie misst man die Expansion des Universums? 113
70. Kann man Sterne doppelt sehen? 113
Elementarteilchenphysik
71. Was ist im Zoo der Elementarteilchen zu sehen? 115
72. Kann man Materie vernichten? 117
73. Was hält die Welt zusammen? 118
74. Wie treten Elementarteilchen in Kontakt miteinander? 119
75. Warum baut man immer größere Beschleuniger? 121
76. Was sagt das Standardmodell der Elementarteilchen? 122
77. Wie erklärt man einem Alien, wo links und rechts ist? 123
78. Was sind Quarks? 125
79. Sind Quarks farbig? 127
80. Wie klebt man Quarks zusammen? 128
81. Was ist asymptotische Freiheit? 129
82. Wie kommen die Elementarteilchen zu ihrer Masse? 130
83. Was ist die große Vereinheitlichung? 131
84. Was sind supersymmetrische Partner? 133
Kosmologie
85. Gab es einen Urknall? 135
86. Wie alt ist das Universum? 135
87. Wie kann man etwas über das frühe Universum wissen? 137
88. Was hat es mit der Hintergrundstrahlung auf sich? 138
89. Warum wollte Einstein eine kosmologische Konstante? 140
90. Was ist das kosmologische Prinzip? 141
91. Woraus besteht das Universum? 142
92. Gibt es noch andere Planeten? 143
Quantengravitation
93. Was sind die Planckeinheiten? 144
94. Warum brauchen wir eine Quantengravitation? 145
95. Wie viele Dimensionen hat die Welt? 146
96. Hängt die Welt voller Saiten? 147
Chaos
97. Gibt es Dämonen in der Physik? 148
98. Was ist Chaos? 149
99. Wie gelangt man zum Chaos? 152
100. Was ist ein seltsamer Attraktor? 154
101. Wie lang ist die britische Küste? 156