Vom Urknall zum Cyberspace

Michael Köhler ist Professor für Physikalische Chemie und Mikroreaktortechnologie an der Technischen Universität Ilmenau. Schon im Chemiestudium faszinierte ihn, wie aus unorganisierter Materie unter bestimmten Bedingungen geordnete Strukturen entstehen. Während seiner Forschungs- und Lehrtätigkeit in den Bereichen Physikalischer Chemie, Mikrosystemtechnik und Nanotechnologie findet und benutzt Michael Köhler immer wieder fundamentale Prinzipien, die dem Funktionieren der Welt, wie wir sie kennen, zugrundeliegen.

Vowort

EINLEITUNG

FUNDAMENTALE GRÖßEN
Erwartung an Konstanz im kosmischen Geschehen
Erwartung an konstante Größen und Gleichungen
Fundamentalkonstanten

KOSMOLOGISCHE MODELLE
Der Ausgangspunkt
Ein Universum ohne fortwährenden lokalen Energieeintrag
Ein quasistatisches Universum
Ein Universum wachsender Energie und abnehmender globaler Dichte
Entstehung von Strukturen im Raum und Sternentstehung

DIE ENTSTEHUNG DER CHEMISCHEN ELEMENTE
Vom trüben zum transparenten Kosmos
Die Interpretation der homogenen kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung als "Echo" des transparent werdenden, weitgehend homogenen Frühuniversums
Wasserstoff und Helium
Sternentstehung und Hauptreihensterne
Die Bildung mittelschwerer Elemente
Die Entstehung schwerer Elemente

DIE BILDUNG CHEMISCHER VERBINDUNGEN
Reaktionen in thermischen Plasmen

ENTSTEHUNG VON FESTKÖRPERN UND GRENZFLÄCHEN

DIE MOLEKULARE EVOLUTION
Das naturwissenschaftliche Verständnis des Lebens als besondere Form molekularer Selbstorganisation
Selektion und Anpassung von Molekülen in hierarchisch organisierten Systemen
Das modulare Prinzip in den Molekülarchitekturen von Proteinen
Information in Molekülen
Raumorganisation durch Dimensionsreduzierung
Definition von "Innen" und "Außen" durch molekulare Selbstassemblierung zu Membranen
Der "Aggregatzustand" des Zellplasmas - eine Hierarchie abgestufter molekularer Beweglichkeit
Autokatalytische Systeme im Raum
Molekulare Evolution und "RNA-Welt"
Funktionstrennung im molekulren Informationsmanagement

DIE "ERFINDUNG" DER ZELLE
Die Zelle - Entstehungshypothesen
Die Zelle als Prinzip der zeitlichen Organisation
Die Zelle als Instrument der funktionellen Integration
Hypothetische Funktionen einer Minimalzelle
Frühe Zellen in der Evolution
Die Rolle der Prokaryonten in der frühen Evolution
Exobiologie - extraterrestrische Zellen
Prokayonten und Ökosysteme

EUKARYONTISCHE ZELLEN
Aufbau und Merkmale eukaryontischer Zellen
Die Entstehung eukaryontischer Zellen in der Evolution
Eukaryontische Einzeller (Protisten)

VIELZELLER
Klone, Kolonien und vielzellige Organismen
Schleimpilze - vom amöboiden Mikroorganismus zum vielzelligen System
Typen mehrzelliger Organismen
Individuelle Morphogenese
Adaption von Organismen durch Selektion von Zellen

WECHSELBEZIEHUNG ZWISCHEN ORGANISMEN
Abstammung
Konkurrenz
Biozönosen

HYPOTHESEN ZUR ENTWICKLUNG DER ERDE ALS GESAMTÖKOSYSTEM
Die Frühzeit der Erde
Entstehung anaerober Biozönosen
Ökologische Katastrophen der anaeroben Biosphäre
Autotrophe Oragnismen, Stoffwechselumbau und Umbau der Atmosphäre
Anpassung des atmosphärischen Treibhauseffektes

DIE KULTURELLE EVOLUTION
Menschwerdung und Sprache
Objektunabhängige Verständigung und Tradition
Subjektunabhängige Tradierung durch Schrift
Direktionalität der Informationsübertragung

GRUNDLEGENDE OFFENE FRAGEN
Der Ursprung des Weltalls - wie und warum ist die Welt entstanden?
Die ersten Augenblicke - was geschah, bevor sich Elementarteilchen bildeten?
Die Natur der Materie - warum gibt es Elementarteilchen?
Das Geheimnis der Biologie - was ist Leben?
Die Entstehung des Lebens - wie entstand die erste Zelle?
Leben außerhalb der Erde - wo entsteht Leben und wie breitet es sich im Weltall aus?
Außerirdische Zivilisationen - gibt es intelligentes Leben außerhalb der Erde?
Unendliche Synthese - sind Leben und Kultur sterblich?

"Es sind die großen Fragen der Menschheit, nach der Entstehung der Welt und des Ursprungs des Lebens, denen Michael Köhler nachgeht."
Buchkatalog.de (13.09.2011)
"Köhler geht unter anderem ein auf die Wechselbeziehungen zwischen Organismen, kosmologische Modelle und die molekulare Evolution. Antworten des Autoren gibt es auf grundlegende Fragen. Wie und warum ist die Welt entstanden? Was geschah, bevor sich die Elementarteilchen bildeten? Was ist Leben?"
Zevener Streifbandzeitung (12.10.09)
"Der Autor dieses Buches zeigt, dass man alles vom Universum und seinen Grundkräften über die Geschichte des Menschen bis zum Kosmos der Mikroorganismen verständlich, knapp und doch mit Tiefgang erklären kann."
Die Welt (10.3.2010)
"... schön illustrierte Beschreibung der Entwicklung unseres gesamten Universums ..."
Bild der Wissenschaft (02/2010)