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Michael Büker brennt für bahnbrechende, skurrile und gefährliche physikalische Experimente aus der Geschichte und dafür, wie sie unser Verständnis der Welt auf den Kopf gestellt haben. Da er selbst Physiker ist weiß Michael Büker aber auch: Viele seiner Kolleg*innen sind bereit alles zu geben, um neue wissenschaftliche Erkenntnisse zu erlangen und diese experimentell zu belegen.

Hochspannend, vielseitig, unterhaltsam und wissenschaftlich fundiert berichtet Michael Büker in seiner Kolumne »Bükers Testgelände« seit Jahren im P.M.-Magazin wie es zu diesen außergewöhnlichen Experimenten kam, und wie sie die Welt der Physik und die Welt wie wir sie verstehen, verändert haben. Die interessantesten und haarsträubendsten Geschichten – und natürlich auch neue, für das Buch verfasste – werden erstmals, zusammen mit weiteren spannenden Details und zusätzlichen wissenschaftlichen Hintergrundinformationen, in diesem Buch zusammengefasst.

 

 

Aus dem Inhalt:

Vorwort 15 / / 1. Forschung mit allen Mitteln 18 / Dem Klischee zufolge hantieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit Reagenzgläsern, starren durch Mikroskope und lassen Blitze durch ihr Labor schlagen. Tatsächlich wurden Erkenntnisse aber schon mit den kuriosesten Mitteln und an den ausgefallensten Orten gewonnen. Manchmal konnten die Versuche sogar unseren Blick auf die Welt verändern. / 1.1. Mit Zügen und Trompeten zu den Sternen 20 / Christian Doppler wollte mit seiner Wellentheorie die Farben der Sterne erklären, doch Astronomen schenkten ihm keine Beachtung. Stattdessen wurde seine These von einem findigen Wetterforscher bewiesen - mit einem Blasorchester auf einem fahrenden Zug. / 1.2. Vermissmeinlicht 26 / Die moderne Physik weiß: Nichts ist schneller als das Licht. Doch bei der ersten Messung der Lichtgeschwindigkeit gab es noch keine Elektronik, keine Satelliten und keine Laser. Dem Forscher Hippolyte Fizeau genügten ein paar Lampen und Zahnräder über den Dächern von Paris. / 1.3. Schattenjagd mit der Concorde 001 32 / Eine Sonnenfinsternis kann nirgendwo auf der Erde länger als 8 Minuten dauern. In den 1970er-Jahren fragten sich fran­zösische Astronomen: Könnte man dem Schatten der Sonne mit der Concorde nachjagen, um eine stundenlange Sonnenfinsternis zu erleben? / / 2. Die Erde zu unseren Füßen 40 / Wir verbringen praktisch unser ganzes Leben auf der Erde. Sie ist so groß und allgegenwärtig, dass wir kaum je über sie nachdenken. Umso überraschender ist es, was Forscher im Laufe der Zeit über unseren Planeten herausgefunden haben. / 2.1. Den Nil entlang zum Erdumfang 42 / Wie groß ist die Welt? Eine Frage, die sich scheinbar nur mit moderner Technik beantworten lässt. Und doch gelang es einem Gelehrten schon vor über zweitausend Jahren, die Größe unseres Planeten zu vermessen - ohne überhaupt seinen Wohnort zu verlassen. / 2.2. Ein Pendel geht um die Welt 49 / Das Foucaultsche Pendel zeigt so einfach wie eindrucksvoll, dass die Erde sich dreht. Bis heute verzaubert es die Menschen weltweit mit seiner Einfachheit und Aussagekraft. Außer an ein paar Orten, wo es niemals funktionieren kann. / 2.3. Revolution am Schreibtisch 55 / Als Frau ließen ihre Kollegen die Geologin Marie Tharp nicht mit auf See. Sie durfte lediglich Daten des Meeresgrunds auswerten. Trotzdem konnte sie gegen alle Ungerechtigkeiten unser Bild von der Gestalt der Erde umkrempeln. / 2.4. CSI: Yucatän - der Cold Case von Chlcxulub 62 / Sollte ein Asteroid die Dinosaurier ausgelöscht haben - wo ist er dann heute? Eine Gruppe von Forschern machte sich auf die Suche nach Spuren des tödlichen Projektils. Obwohl der Brocken beim Einschlag in seine Atome zerlegt wurde, kamen sie ihm auf die Spur. / / 3. Auf großer Fahrt 72 / Bisweilen unternehmen Forschende große Reisen, manchmal schicken sie ihre Instrumente um die Welt. Allen Widrigkeiten zum Trotz sammeln sie Daten, die nie ein Mensch zuvor gesammelt hat. / 3.1. Schiffsuhr gegen Himmelsuhr 74 / Als Wunderkind und Quereinsteiger baute John Harrison die präzisesten Uhren seiner Epoche. Doch der Nachweis und die Anerkennung seiner Leistung ließen Jahre und Jahrzehnte auf sich warten, während seine Uhren um die Welt segelten. / 3.2. Abgehobene Messungen 81 / Mit einem Ballon stieg Victor Hess in schwindelerregende Höhen auf, um einer rätselhaften Strahlung aus der Erde zu entkommen. Doch ausgerechnet über den Wolken wurde sie immer stärker. Hess musst einsehen: Die Strahlung kommt nicht von unten, sondern von oben. / 3.3. Das Schiff, das kein Magnetfeld hatte 88 / Das Schiff Carnegie wurde für eine einzige Mission gebaut: das Magnetfeld der Erde zu vermessen. Dafür bestand sie komplett aus Holz und nicht-magnetischen Metallen. Das Schiff revolutionierte die Erforschung des Planeten - aber endete in einer Tragödie. / / 4. Unsichtbar und tödlich 94 / Man kann Radioaktivität nicht sehen, nicht fühlen und nicht riechen - und doch kann sie tödlich sein. Die Geschichte ihrer Erforschung ist eine Geschichte von wissenschaftlichen Höhenflügen und menschlichen Abgründen. / 4.1. Wilhelm Conrad Röntgen hat den Durchblick 96 / Nach der Entdeckung der Röntgenstrahlung durchleuchtete ihr Namensgeber alles, was nicht niet- und nagelfest war: Laborausrüstung, Alltagsgegenstände, Möbel. Als ihm nichts weiter einfiel, durchleuchtete er sogar seine Frau - wofür er weltberühmt wurde. / 4.2. Ein Leben für die Forschung 101 / Heute ist Marie Curie eine Ikone, doch zu Lebzeiten wurde sie ebenso verachtet wie verehrt. Mit beispielloser Leidensfähigkeit und Hingabe ergründete sie die neu entdeckte Radioaktivität. Marie Curie widmete ihr Leben der Forschung - und verlor es an sie. / 4.3. Entdeckung Im Exil 112 / Entgegen aller Verbote machte Lise Meitner in den 1920er- Jahren Karriere als Physikerin. Die Nationalsozialisten zwangen sie ins Exil, und ausgerechnet dort erklärte sie als Erste die Kernspaltung. Zu ihrem Entsetzen stürzte ihre Entdeckung die Welt in ein Wettrüsten. / / 5. Außer Kontrolle 122 / Neue Entdeckungen in der Forschung bringen meist auch neue Technik mit sich. Nicht immer sind die Menschen imstande, diese Technik auch zu kontrollieren. Manchmal bringen Forscher sich selbst in Lebensgefahr - und manchmal Unbeteiligte. / 5.1. Tödliche Arbeit an der Atombombe 124 / Mit haarsträubend gefährlichen Experimenten wurde in den USA unter Hochdruck an der Atombombe geforscht. Louis Slotin verursachte eine tödliche Kettenreaktion, als er mit einem Schraubenzieher ausrutschte. / 5.2. Oer einzigartige Überlebende 130 / Teilchenbeschleuniger sind Quellen für extreme Strahlung. Als einziger Mensch in der Geschichte wurde der Forscher Anatoli Bugorski von gebündelten, hochenergetischen Protonen durchbohrt. Er überlebte - aber nicht unversehrt. / 5.3. Der Test von Tschernobyl 138 / Eines der dramatischsten Reaktorunglücke der Geschichte geschah wegen menschlichen Versagens auf zahlreichen Ebenen: Konstruktionsfehler, schlechte Planung, Rücksichtslosigkeit und ahnungslose Verantwortliche. / / 6. Das Albert-Einstein-Spezlal 146 / Albert Einstein gilt als einer der besten Physiker aller Zeiten. Doch er ist für seine Theorien bekannt, nicht für Experimente. Andere Forscher haben vor, während und nach Einsteins Zeit die Versuche gemacht, die seine Theorien bis heute stützen. / 6.1. Albert zum Quadrat 148 / Albert Michelson war schon lange Forscher, als Einstein gerade erst geboren wurde. Seine Arbeit legte einen Grundstein für Einsteins Erfolg - und ermöglichte ein Jahrhundert später ihren bisher größten Triumph. / 6.2. Freundschaftsbeweis ISS / Als Albert Einstein seine Allgemeine Relativitätstheorie veröffentlichte, fehlte ein schlagender Beweis. Der Erste Weltkrieg machte die Suche danach beinahe unmöglich. Doch ein Freund, der trotz aller Widrigkeiten an Einstein glaubte, verhalf ihm über Nacht zum Weltruhm. / 6.3. Für 80 Nanosekunden um die Welt 163 / Zeit ist relativ, sagt die Relativitätstheorie. Zwei Forscher aus den USA fanden einen beeindruckenden Beweis dafür, indem sie mit kühlschrankgroßen Atomuhren in Linienflugzeuge stiegen und mehrmals um die Welt flogen. / / 7. Weltraumforschung auf Umwegen 172 / Seit es Menschen auf der Erde gibt, versuchen sie das All zu erkunden. Früher reichten dafür ein Teleskop und ein Notizbuch aus. Später hingegen kam moderne Technik zum Einsatz - die manchmal funktionierte und manchmal nicht. / 7.1. Gute Vorsätze fürs neue Jahrhundert 174 / Wie weit sind die Sonne und die Planeten von uns entfernt? Den Gelehrten der Renaissance fehlte nur eine Beobachtung, um diese uralte Frage zu beantworten. Doch die entscheidende Messung ist höchstens zweimal im Jahrhundert für einige Minuten möglich. / 7.2. Mit dem Bleistift auf Planetenjagd 183 / Im 18. und 19. Jahrhundert entdeckten Astronomen immer neue Planeten dank immer besserer Teleskope. Doch einer wurde mit Papier und Bleistift entdeckt. / 7.3. Die Raumsonde, die Ihre Klappe hielt 192 / Technische Probleme gehören in der Forschung zum Alltag. So manche Fehlfunktion lässt sich mit einem gezielten Handgriff beheben. Außer natürlich, das Experiment steht bereits Millionen Kilometer entfernt auf einem lebensfeindlichen Planeten. / / 8. Auf den zweiten Blick 200 / Eine Frage zu beantworten heißt, ein Dutzend neuer Fragen aufzuwerfen - so ein geflügeltes Wort in der Wissenschaft. Immer wieder hat die Geschichte gezeigt, dass sich ein zweiter Blick lohnt, um die Rätsel der Natur zu lüften. / 8.1. Die nackte Wahrheit 202 / Jeder kennt die Geschichte vom nackten Archimedes, der in der Badewanne das Prinzip des Auftriebs entdeckt und so im Auftrag des Königs einen Goldschmied des Betrugs überführt. Doch so wie überliefert dürfte es sich kaum abgespielt haben. / 8.2. Pferdchen lauf Galopp 208 / Bis ins 19. Jahrhundert wusste niemand, wie sich ein Pferd im Galopp tatsächlich bewegt: die menschliche Wahrnehmung war dafür einfach zu langsam. Ein Filmpionier offenbarte erstmals dank genialer Technik das Geheimnis der Pferde. / / 8.3. Verkehrte Welt 215 / Ein Foto von der Arbeit des Physikers Carl Anderson ging in die Geschichte der Wissenschaft ein. Doch als es zum ersten Mal jemand in der Hand hielt, fragte er sich verwundert: War das Negativ womöglich verkehrt herum entwickelt worden? / / 9. Die Wissenschaft als Seifenoper 224 / Neid und Missgunst, Unglück und Tod: Auch in der Wissenschaft geht es manchmal zu wie im Kino. Geniale Experimentatoren und Nobelpreisträger sind vor Schicksalsschlägen und menschlichen Regungen nicht sicher. / 9.1. Ole Zähmung der Bestie 226 / Das chemische Element Fluor hat einige Leichen im Keller. Denn es greift nicht nur zahlreiche Materialien an - sondern auch jene, die es erforschen wollen. Auch der, dem die Zähmung des Fluors erstmals gelang, blieb nicht verschont. / 9.2. Ehre und Elektronen 232 / Der Experimentalphysiker Robert Millikan wird für seine Entdeckung der Elementarladung gefeiert. Doch es gibt Zweifel an seiner wissenschaftlichen Redlichkeit. Besonders eine Frage seines Rivalen Felix Ehrenhaft wurde für ihn zur Frage der Ehre. / 9.3. Tiefe Einblicke 243 / Die Magnetresonanztomografie ist ein Segen - darin sind sich alle einig. Umstritten ist jedoch, wer sie erfunden hat. Zwei ehrgeizige Forscher, viele Prototypen und ein verpasster Nobelpreis stecken hinter der Erfindung, die einen neuen Blick in den menschlichen Körper ermöglichte. / 9.4. Der ewige Pechvogel 250 / Wie lange kann die Durchführung eines Versuchs dauern? Das australische Pechtropfenexperiment läuft seit über 90 Jahren ununterbrochen. Alle paar Jahrzehnte fällt ein Tropfen - doch der Mann, der zum Gesicht des Experiments wurde, hatte nichts als Pech damit. / / 10. Epilog: Wer im Treibhaus sitzt 258 / John Tyndall untersuchte, wie bestimmte Gase in der Erdatmosphäre Wärme einfangen - und entdeckte dabei den Treibhauseffekt. Seit 150 Jahren kann die Menschheit in Zeitlupe verfolgen, wie recht Tyndall hatte. / / 11. Bonuskapitel 272 / 11.1. Spleglein, Spiegleln Im Labor 275 / Beim Blick in den Spiegel sehen wir mal Erfreuliches und mal Unerfreuliches. Niemals würden wir jedoch erwarten, etwas vollkommen Unmögliches zu sehen. Umso erstaunter war Chien-Shiung Wu, als sie 1956 in ihrem Labor von einem Spiegelbild belogen wurde. / / Anhang 283 / Dank 283 / Zeitstrahl: kleine Geschichte der Physik in 31 Experimenten 285 / Quellen und Errata 288