Vom Urknall zum Durchknall (eBook)

Dr. Alexander Unzicker hat in München und Bologna die Studien der Physik und Rechtswissenschaft abgeschlossen und promovierte im Bereich der Gehirnforschung mit summa cum laude, bevor er sich wieder der theoretischen Physik zuwandte. Sein besonderes Interesse gilt nun der Gravitationsphysik und der Kosmologie, wo er viel beachtete Fachpublikationen verfasst hat. Er arbeitet als Gymnasiallehrer für Mathematik, Physik und Astronomie in München.In jüngster Zeit war er in seiner Forschungstätigkeit Reviewer für die Zeitschriften Astrophysics and Space Science, Advances in Space Research und Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Das Buch profitiert vor allem von Alexander Unzickers Doppelperspektive: Als aktiver Forscher ist er auf dem neuesten Stand und weiß aktuelle Entwicklungen in größere Zusammenhänge einzuordnen. Als Lehrender versteht er aber auch Komplexes anschaulich zu erklären und mit unterhaltsamen Beispielen zu würzen. Seine Unabhängigkeit von der institutionalisierten Forschung ermöglicht es ihm, augenzwinkernd auf die ganz eigenen Gesetze des Wissenschaftsbetriebes zu blicken.

Teil IAbkürzung 9
Ganz nett, Homo sapiens, aber ... 10
licht oder schon erleuchtung? 11
das neue und das alte 12
warum die augen der astronomen leuchten 14
faszination geometrie 15
von der theorie zur beobachtung 16
die kosmologie des datensammelns 17
die riesige extrapolation und die zweifel daran 18
der kosmologie geht’s noch gut – relativ 20
ein dream team passt nicht zusammen 21
seit drei ßig jahren ist techno angesagt 22
wo die not ist, wächst auch die hoffnung 23
die infektion der astrophysik mit dem spekulationsvirus 24
physik wird science fiction 26
geht’s noch, homo sapiens? 27
weiterführende literatur 28
Galilei würde ausflippen! 29
koevolution von physik und technik – die astronomie erntet die früchte 30
schnelle veränderungen in der astronomie 30
langsame veränderungen am sternenhimmel 32
licht und lichtgestalten der wissenschaft 33
die neue vermessung der welt 34
der himmel über uns und der boden unter uns 34
stolpern über die milchstraße und über den den urknall 36
die großen observatorien – umfassende beobachtung in der umlaufbahn 37
jäger und sammler 39
ackerbau 40
im schlaraffenland der internet-astronomie 41
die demokratisierung der astronomie 42
Weiterführende Literatur 42
Die schnelle Verdauung 43
300 jahre nach KOPERNIKUS – „ungeheuer weit“ wird messbar 44
schwach leuchtend und nah oder hell und entfernt? 45
eine sensation, aber noch ziemlich falsch 46
das universum verdoppelt nochmal seine größe 47
supernova – die katastrophe als messlatte 48
kugelsternhaufen, die grauen haare der galaxis 49
ist das universum schon so alt wie seine sterne? 50
neues paradigma oder pyrrhussieg moderner epizyklen? 51
am vorderen tore wehrt man den tiger ab, und durch die hintertür kommt der wolf ins haus (chinesisches sprichwort) 53
kosmologie durch mehrheitsentscheidung 54
weiterführende literatur 55
Teil IIKreuzung 56
Wurzelbehandlung 57
prinzip logik – bewegte uhren gehen langsamer 58
ein 17 jähriger reitet auf der lichtwelle 58
der fahrplan der natur – spezielle und allgemeine relativitätstheorie 60
mach gegen newton – kein raum ohne materie 62
gibt es ohne materie auch keine zeit? 63
wer hat beim urknall auf die uhr geschaut? 63
krümmung, kürzeste wege und die verzerrte raumzeit 64
die drehung eines vektors beim spaziergang auf dem globus 65
einstein, cartan, die nachfolger und die nachtwächter 66
probleme bei den beschleunigungen 67
warum gravitation besser als elektrodynamik ist 68
einstein hatte recht – bis heute 69
der härtetest – richtig starke gravitationsfelder 70
gravitationswellen – man hört das gras immer noch nicht wachsen 72
Weiterführende Literatur 73
Bis heute ein Sphinx 74
galilei hätte sich gefreut 75
messen ist besser als glauben 75
konkurrenz mit samthandschuhen: gut für die präzision? 76
ist die konstante eine konstante? 77
newton und cavendish: hundert jahre und ein faktor 1020 liegt dazwischen 78
naturkonstanten, die geheimnisvollen bausteine der physik 79
schwarze löcher – mehr gerechnet als gesehen 80
wollte newton das alles? 81
das machsche prinzip – woher kommt die trägheit der massen? 82
g-punkt: real oder phantom? 83
der mond, die wellen und die sonnenfinsternis in babylon 84
das kreuz mit g 85
Weiterführende Literatur 86
Das Rätsel der kleinen Beschleunigungen 87
ein unerwarteter datumsstempel des universums? 88
oder doch eine konventionelle erklärung? 89
noch ein rätsel – sonden beim trittbrettfahren zu schnell 90
pioneer und flyby – gemeinsame ursache? 91
die planetenuhren als waagen – auf galaxien übertragbar? 92
den galaxien fehlt die masse 93
die brille für milliarden lichtjahre 95
das intergalaktische thermometer 95
massive compact halo objects – die machos im aussterben 96
die schwächlinge kommen – weakly interacting massive particles (wimps) 97
vollmundige vorhersagen – zum merken 98
herumdoktern am gravitationsgesetz – wie man es besser nicht macht 99
mond – der unternehmensberater für astronomen 101
wenn b falsch ist, muss a richtig sein 102
das überfahrene warnsignal – die karawane zieht weiter 103
besser ausblenden als aufgeben 104
Weiterführende Literatur 105
Verdunkelung 107
die unverstandene innere dynamik der galaxien 108
die perfekten kreise des ptolemäus – auch in galaxien? 109
die milchstrasse für milchmädchen – dunkelheit ist zu einfach 110
was ist dunkle materie? gute frage, nächste frage 111
dunkle energie, quintessenz, oder besser leuchtschwache supernovae? 112
das rätsel des zweidimensionalen universums 114
lokales hubblegesetz, im englischen garten verfrühstückt 116
was nicht sein darf, das nicht sein kann – galaxienhaufen größer als erlaubt 118
woher kommt die unordnung im universum? 119
starker tobak in ultraschwacher aufnahme 120
fundamentale probleme und fundamentalkritik 121
ein nun einsamer ketzer 122
moderne Kosmologie – epizyklen als sachzwang 123
dunkle energie und mehr – wohin führen uns die neuen zahlen? 124
Weiterführende Literatur 126
Präzision im Kaffeesatz 127
und das universum bewegt sich doch nicht 128
fluktuationen – verzweifelt gesuchtes bleibt im dunkeln 129
dunkle spuren im kosmischen mikrowellenhintergrund 130
wer suchet, der findet – kosmologisches konzert mit falschen tönen? 131
gravitationslinsen – lichstrahlen auf abwegen 132
ein pferdefuß im kosmos – das sonnensystem 133
der lebensraum zwischen mathematik und physik 135
der eiserne vorhang – licht und materie auf ewig getrennt 136
alepocephalus tenebrosus ganz klar erkennbar 137
wie sieht man die chemie des frühen universums? 138
die ersten drei minuten, kurz nach der geburt der naturgesetze . . . 139
neutrinos von der supernova 1987a – alle wollen dabei gewesen sein 140
wunschdenken vor dem mikrowellenhintergrund 141
messen auf teufel komm raus 142
Weiterführende Literatur 142
Teil IIISackgasse 144
Trübes Wasser 145
werbebotschaft mit bildern oder wissenschaft mit zahlen? 146
95 prozent der probleme gelöst durch 95 prozent dunkle substanzen 146
der computer und sein eigenleben 147
universum verstanden, am kochtopf gescheitert? 148
johann jakob balmer – ein heller kopf für dunkle zeiten 149
quasarlicht scheint durch wasserstoffwolken – ein blick in die frühzeit 151
reionisation oder nur unverständnis der strukturbildung? 152
wir verstehen etwas nicht? ab in den rechner 153
spekulieren mit dunklem kapital 154
verbunden werden auch die schwachen mächtig (friedrich schiller) 155
glänzend verstandene frühzeit oder übermalter Rost? 156
Weiterführende Literatur 156
Aufstieg der Spekulationsblasen 158
rauchzeichen aus allen richtungen – wer gab das kommando? 159
invasion der einheitlichen theorien – die kühnen erobern die astrophysik 160
kann die zahl null ein messwert sein? 161
we are british 162
glaubt denn keiner mehr an den weihnachtsmann? die inflation hilft 163
inflation höchstbietend – universitäten stehen schlange 164
moderne ketzer und ein posthumes denkverbot für einstein 165
theorie der inflation wird zur inflation der theorien 166
und gott sprach: 0,96 167
Weiterführende Literatur 169
Am Treffpunkt des Unwissens 170
die kürzeste geschichte der quantengravitation 171
zementiert die gravitationskonstante den misserfolg? 172
experten des wissens und experten des publizierens 173
auf dem felsen in helgoland – die quantenmechanik wird erwachsen 173
hawking-strahlung: wie man mit quanten schwarze löcher überlistet 175
leute, die fische fangen, und solche, die nur das wasser trüben 175
big bang auf den punkt gebracht – die mathematiker auch noch 176
schwarze löcher – oasen der rechnungen 177
der empfindliche riese mit startschwierigkeiten 178
experiment gewaltig, theorie bescheiden 179
durch den tunnel zur parallelwelt? 181
jenseits der totalen ignoranz – die neuen einsteins 182
Weiterführende Literatur 182
Die ewige Verlobte 184
das ganze ist mehr als die summe seiner teile 185
magische veränderung ohne kraft – elektronen erahnen ein magnetfeld 186
spin: drehungen, die mehr als das sind 187
die psychologie des erwarteten ergebnisses 187
kernbausteine unter dem dach der analogie 188
was bedeutet eigentlich hervorragende übereinstimmung? 189
feynmans quantenelektrodynamik: kann die zeit auch rückwärts laufen? 190
von der quantenelektrodynamik zur quantenchromodynamik 191
charmante, exotische schönheiten werden getopt – die Quarksorten 193
einfacher, aber nicht einfach 194
die theorie der praxis oder die entdeckungen in der theorie 195
eichgruppen – vom werkzeug zum spielzeug 196
die große vereinigung – der gedanken 197
unerlaubte neutrinomassen – auch schon egal 198
die unerträgliche leichtigkeit des seins – woher kommen die massen? 199
wenn schon unfähig, dann bitte mit nachweis 200
warten auf godot oder die ewige party 201
unglaubwürdig durch wucherung 202
sammeln statt nachdenken – theorie auf dem Weg zum messie 203
Weiterführende Literatur 204
In anderen Dimensionen 206
raus aus dem standard – der traum von der großen, weiten welt 207
soziale und asoziale teilchen 207
physik im fusionsfieber – supersymmetrie als unternehmensstrategie 208
wie man als theorie dem experiment entkommt 209
die wirklichen fragen der natur – verblichen an der wand 210
dirac, das proton und das universum 211
mrs. theoretische physik – die prophetin von harvard 213
tests und wetten auf die zusatzdimensionen 214
physik und religion 215
wie gott das cern rettete 217
von shivas tanz zwischen den platten ins nirwana des quantenschaums 218
streitpunkt quantenmechanik: schrödingers katze und hawkings flinte 219
viele welten und noch mehr theorien 220
probiert die natur den größten berechenbaren unsinn aus? 220
physik, die königin der ironischen wissenschaft, und der nackte kaiser 221
weiterführende literatur 223
Abschied von der Wissenschaft 224
Großartiges Bild im leeren Rahmen 225
Revolution als Institution – ein Blick zurück und nach vorne 226
Mathematik zu schwer, oder Theoretiker zu leichtfertig? 228
Dimensionen und Dimensiönchen 229
Methoden der Stringtheorie 230
Der Guru – ein Herr der Stringe 231
Das Kreuz mit den Strings 232
Spurensuche – Wo war gleich nochmal das Experiment? 234
Die erfolgreichsten Nachhersagen 235
Immunisierung und Reinigung 236
Sie ist so schön 238
Wir sind so klug 239
Strings und Superstrings: Tod nach tausend Superlativen 240
Von der Euphorie zur Zensur – kein harmloses Spiel mehr 241
O weh! Die Geister, die ich rief, werd’ ich nun nicht los 243
weiterführende literatur 244
Teil IVWendekreis 245
Klares Wasser 246
Warum fallen alle Gegenstände nach unten? – Die, die nach oben fallen, sind schon weg 247
Fairplay gegen Dampfgeplauder 248
Wissenschaftstheorie alt und neu 248
Mein teurer Freund, ich rat Euch drum … 249
… zuerst Collegium Logicum (Mephistopheles in Goethes Faust) 250
Ockhams Rasiermesser – lange nicht geschliffen 251
Popper light – die Legalisierung der Ideologie 252
Frische Experimente für die gebeutelte Theoriebilanz 253
Simplify your science: Was, wo, wie, aber vor allem: wieviel? 254
An ihren Worten sollt Ihr sie erkennen 255
Ich weiß, dass ich nichts weiß. Und nicht mal das (Karl Popper) 256
Weiterführende Literatur 257
Fundamente und Anbauten 259
Wissenschaftsentwicklung: Schritt für Schritt oder Umwälzung? 259
263 259
Ist Wechselwirkung gleich Wechselwirkung, und warum gerade vier? 261
Helldunkle und dunkeldunkle Materie, und was als nächstes kommt 262
Dunkle Substanz oder dunkle Physik? 263
Vom Messfehler zum Konferenztitel – Neutrinooszillationen 264
Physikalischer Phantomschmerz – die Geburt der Neutrinos 264
Antimaterie – die benachteiligten Zwillinge 265
Das eben ist der Fluch der bösen Tat, daß sie fortwährend immer Böses muß gebären (Friedrich Schiller) 266
Die Erklärung des Unterschieds durch verungleichte Gleichheit 267
Die Evolution des Universums: je früher, desto komplizierter? 268
Vom Kassensturz der Konstanten zur Skepsis 269
Merken wir gleich, wenn etwas nicht stimmt? 270
Theorie und Beobachtung – die Koevolution des Unsinns 271
Weiterführende Literatur 272
Falsch abgebogen 274
Quantenelektrodynamik – ein bisschen zuviel gesagt 274
Ist doch etwas faul an der Gravitationskonstante? 276
Von Newton an Mach vorbei zu Einstein 277
Widersprüche in der Elektrodynamik – verdrängt, nicht gelöst 278
Relativität, Äther, und die Welle als Teilchen darin 279
Die radikale Vereinfachungskur durch h 280
Quantenmechanik – die am besten unverstandene Theorie 281
Warum gibt es den Spin? Woher kommt die Masse? 282
Größe und Masse des Protons – Zufall oder eine Botschaft der Natur? 283
Dirac gegen den Rest der Welt 285
Spekulative Beobachtungen sind nicht theoretische Spekulationen 286
Rütteln an den Fundamenten und die Angst davor 287
Was wir verstehen wollen, muss auch veränderlich sein 288
Zuhören, Entspannen, Nachdenken: Wo stehen wir? 289
Weiterführende Literatur 290
Die Erde ist eine Scheibe. Punkt. 291
Methode Märchenmathematik statt Differenzialgleichungen lösen 292
Fünfzig Jahre Elfenbeinturm – das Jubiläum der Theoretischen Physik 293
Rechnen, bis der Arzt kommt 293
Homo sapiens mathematicus? 294
The beauty and the brain 295
Die Genies sind tot, es leben die Pragmatiker 296
Wissenschaft einst und jetzt – Spitzenleistung durch Breitensport? 298
Schöne neue Welt – Physik entwurzelt und neu angebaut 299
Was ist der Marktwert der Physik? 300
Investitionen in die Talentschmiede Physik 301
Nicht alleine ist wichtiger als überzeugt sein 301
Publish or perish – der Untergang in der Flut 302
Selbstorganisation des Gruppendenkens und akzeptierte Willkür 303
Qualität im Heuhaufen – in dubio pro publico 305
Niemand glaubt dem Theoretiker – bis auf den Theoretiker selbst 306
Jeder glaubt dem Experimentator – bis auf den Experimentator selbst 307
Wissensbanken und ihre Bonität 308
Zwischen Skylla und Charybdis: Verschwörung ist keine Lösung 309
Moderne Reproduzierbarkeit – der Klick auf die Rohdaten 309
Back to the roots: Die Theorie ist krank 311
Weiterführende Literatur 312
Epilog: Sich Aufregen? 313
Naturwissenschaft ist der Glaube an die Unwissenheit der Experten (Richard Feynman) 314
321 315
Danksagung 316
Abbildungsnachweise 316
Namensverzeichnis 317
Sachverzeichnis 320
Untitled 57