Der spektakuläre Blick in das Universum vor dem »big bang«!
Bislang blieb der »Urknall« die letzte Grenze, hinter die kein Physiker zurück konnte. Selbst für die Allgemeine Relativitätstheorie gilt dieser Zeitpunkt als »Singularität«, die sich nicht mehr mit ihren Gleichungen berechnen lässt und wo die physikalischen Gesetzmäßigkeiten nicht mehr definiert sind. Hier beginnt für uns das Universum. Doch was war vorher?
Der junge Physiker Martin Bojowald hat in der Fachwelt Aufsehen erregt, weil es ihm mit einer Reihe von Gleichungen gelungen ist, näher als jemals bisher an den Urknall heranzukommen und sogar darüber hinaus. Plötzlich ist sind Einblicke in das möglich geworden, was vor dem Urknall war – mit verblüffenden Erkenntnissen über eine aufregend unbekannte Welt mit negativer Zeit, »umgestülpten Raumverhältnissen« und einem Kosmos, der sich zusammenzieht, um nach dem »Big Bang« zu expandieren. Alte kosmologische Modelle über den Zyklus des Werdens und Vergehens des Weltalls erhalten dadurch eine ganz neue Aktualität. Doch wie war es wirklich? Was war »vor dem Urknall«?
In seinem Buch »Zurück vor den Urknall« erklärt Martin Bojowald anschaulich und ohne jede Formel die physikalischen Hintergründe seiner Theorie. Er nimmt seine Leser mit auf eine spannende Reise durch die heutige Kosmologie, zurück zum Ursprung des Universums – und in die Zeit davor. (Verlagstext)
/ AUS DEM INHALT: / / /
Vorwort 9
Kapitel 1: Einleitung 11
Kapitel 2: Gravitation 18
Das Newton'sche Gravitationsgesetz 19
Relativität von Raum und Zeit 22
Die Allgemeine Relativitätstheorie 29
Gekrümmte Raum-Zeit 38
Grenzen von Raum und Zeit 41
Mangel an Gegenkräften 51
Kapitel 3: Quantentheorie 56
Atomare Stabilität 57
Die Wellenfunktion 58
Atome 67
Klassischer Grenzfall und effektive Kräfte 73
Wärmestrahlung 83
Planck-Skalen 85
Kapitel 4: Zwischenbemerkungen zur Rolle der Mathematik . . 89
Mathematik als Selbstzweck? 91
Missbrauch des Unendlichen 94
Von Hypothesen und Theorien 96
Kapitel 5: Quantengravitation 99
Verschiedene Ansätze 101
String-Theorie 102
Schleifen-Quantengravitation 107
Vergleich 110
Schleifen-Quantengravitation : Mehr Details 113
Schleifen-Quantenkosmologie 122
Der Nutzen der Mathematik: Eine Illustration 130
Weniger ist mehr 133
Die verhinderte Singularität 136
Was war denn nun vor dem Urknall? 141
Undurchsichtigkeit 141
Kosmische Vergesslichkeit 145
Grenzen 151
Kapitel 6: Beobachtende Kosmologie 156
Die Triade der beobachtenden Kosmologie 158
Der kosmische Mikrowellenhintergrund 159
Galaxienkarten 165
Supernovae 168
Negativer Druck 171
Dunkle Energie 171
Inflation 177
Beobachtung der Quantengravitation? 183
Weitere Testmöglichkeiten 187
Kernsynthese 188
Die Raum-Zeit als Kristall 191
Schwarze Löcher 194
Kapitel 7: Schwarze Löcher 199
Auf dem Weg zu einem Schwarzen Loch 201
Die ersten Sterne 202
Weiße Zwerge 206
Neutronensterne 209
Die zentrale Singularität 212
Horizonte 213
Nackte Singularitäten und kosmische Zensur 228
Analoge Gravitation 231
Quantentheorie Schwarzer Löcher 236
Kosmische Evolution? 237
Hawking-Strahlung und Informationsverlust 241
Quantengravitation Schwarzer Löcher 246
Kapitel 8: Die Richtung der Zeit 261
Zeitkonzepte 261
Entropie 264
Der Zeitpfeil 270
Kapitel 9: Kosmogonie 277
Analogien 279
Mythen 282
Theorien 291
Vorsokratische Philosophie 292
Physikalische Kosmologie 298
Schleifen-Quantenkosmologie 304
Kapitel 10: Eine Welt 309
Anfangswertprobleme 310
Die Wellenfunktion des Universums 312
Ein Universum - kein Universum 314
Physikalische Bilder 316
Dynamische Anfangswerte 319
Eine Welt? 323
Kapitel 11: Weltformel? 329
Prinzipien 329
Eine Theorie, eine Lösung? 333
Grenzen der Wissenschaft und die Erhabenheit der Natur 336
Weitere Informationsquellen 343
Namen- und Sachregister 345