Vom klassischen Verständnis von Raum und Zeit über die Raumzeit Einsteins bis zur Stringtheorie, Quantengravitation und Multiversen.
Raum und Zeit sind die große Bühne, auf der sich unser Leben und alle irdischen und kosmischen Vorgänge abspielen. Meist erleben wir Raum und Zeit als unveränderlich und unbeeinflussbar. Doch Raum und Zeit könnten Eigenschaften haben, von denen selbst Einstein nicht zu träumen wagte. Andreas Müller erläutert unser modernes und höchst faszinierendes naturwissenschaftliches Weltbild und stellt das erfolgreiche Konzept der Raumzeit vor, das vor gut hundert Jahren von Albert Einstein begründet wurde. Darüber hinaus führt er den Leser bis zu den spannendsten Fragen der Gegenwart: Gibt es mehr als drei Raumdimensionen? Sind Raum und Zeit grundsätzlich in endliche, minimale Stücke zerhackt? Werden Raum und Zeit ewig existieren? Und welche Schlussfolgerungen über die Natur von Raum und Zeit müssen wir vor dem Hintergrund moderner Forschung ziehen?
Andreas Müller ist Astrophysiker und als Wissenschaftsmanager im Exzellenzcluster Universe der Technischen Universität München beschäftigt. Er promovierte 2004 im Fach Astronomie an der Universität Heidelberg über Schwarze Löcher und war von 2005 bis 2007 Postdoc in der Röntgengruppe am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching. Seine Forschungsinteressen sind Schwarze Löcher, aktive Galaxien, Röntgenastronomie, Relativitätstheorie, Gravitation und Kosmologie. 2009 erschien sein erstes Buch aus der Reihe „Astrophysik Aktuell“ mit dem Titel „Schwarze Löcher – Die dunklen Fallen der Raumzeit“. 2012 erhielt er den Johannes-Kepler-Preis zur Förderung des Astronomieunterrichts der MNU für sein Engagement für die Schulastronomie.2009 erschien sein erstes Buch aus der Reihe „Astrophysik Aktuell“ mit dem Titel „Schwarze Löcher – Die dunklen Fallen der Raumzeit“. 2012 erhielt er den Johannes-Kepler-Preis zur Förderung des Astronomieunterrichts der MNU für sein Engagement für die Schulastronomie. (Verlagsinformation)
/ AUS DEM INHALT: / / /
Vorwort V
1 Einfuhrung 1
2 Der Raum 3
2.1 Raum im Alltag 3
2.2 Raumkoordinaten und Raumskala 4
2.3 Der Weltraum 9
2.4 Newtons absoluter Raum 11
3 Die Zeit 19
3.1 Zeit im Alltag 19
3.2 Historisches 22
3.3 Zeitmessung und Uhren 24
3.4 Blicke in die Vergangenheit 39
3.5 Zeitpfeile 43
3.6 Blick zurück: Kosmos der Teilchen und Quanten 55
3.7 Blick nach vorn: Kalter, dunkler Kosmos 65
3.8 Galileis absolute Zeit 75
4 Die Raumzeit 79
4.1 Licht und die Spezielle Relativitätstheorie 79
4.2 Minkowskis flache, vierdimensionale Welt 83
4.3 Einsteins neue Gravitation: Allgemeine Relativitätstheorie 86
4.4 Zeit und Länge sind relativ 91
4.5 Die Raumzeit der Sonne und der Erde 96
4.6 Die Raumzeit kompakter Objekte 105
4.7 Wellen der Raumzeit: Gravitationswellen 108
4.8 Die Raumzeit des Universums 111
4.9 Singularitäten der Raumzeit 118
5 Das neue Wesen von Raum und Zeit? 125
5.1 Jenseits bewährter Theorien 125
5.2 Mehr Raum? Räumliche Extradimensionen 128
5.3 Gibt es Längen-oder Zeitquanten? 134
5.4 Ausblick auf die Forschung 142
6 Gedanken zum Schluss 151
6.1 Was war vor dem Urknall? 151
6.2 Auf der Spur nach dem Wesen von Raum und Zeit 160
6.3 Die drei Verständnisebenen für Raum und Zeit 166
Glossar 169
Abbildungsverzeichnis 185
Danksagungen 193
Quellen und weitere Literatur 195
Index 199