Der Urknall: Die Geburt Des Universums

ISBN-13: 9783642934810 / Niemiecki / Miękka / 2011 / 454 str.

Joe Silk; Hilmar Duerbeck

Opis

Der Urknall ist die moderne Form der Schopfungsgeschichte, ein seit dem Beginn der Menschheit faszinierendes Thema. Ais Inspirationsquelle fiir den Weltanfang ist die Mystik durch die Wissenschaft ersetzt worden. Zweck meines Buches ist es, in verstiindlicher Form die wissenschaftlichen Ansatze zu beschreiben, die den Ursprung der Strukturen in unserer Welt zu erklaren suchen. Die GroBe dieser Strukturen reicht von Planeten und Sternen iiber Galaxien, groBe Galaxienhaufen bis hin zur Gesamtheit des beobachtbaren Universums. Die Urknalltheorie liefert die Grundlage mei ner Diskussion. Diese Theorie stiitzt sich auf astronomische Daten, die mit groBem Aufwand an den Sternwarten der Welt zusammengetragen wur den. Sie griindet sich weiterhin auf neuere Fortschritte der Teilchenphysik im Verstandnis der grundlegenden Natur der Materie. Die Forschung ist langst nicht am Ende angelangt, und die Theorie ist noch unvollstiindig. Jetzt ist jedoch der Augenblick gekommen, zu beschreiben, wo wir in der Forschung stehen und welche Richtung wir einschlagen sollen. Ich habe die Mathematik aus dem Text ausgeklammert, jedoch versucht, viele der grundlegenden Ideen getreu darzustellen. Meine Hoffnung ist, daB ich die Faszination des nach der endgiiltigen Wahrheit strebenden Kosmo logen iibermitteln kann, ohne daB ich die grundlegenden Gedanken grob verwassere oder zu sehr zu vereinfache. Leser, die nach mehr Einzelheiten und einem tieferen Verstandnis suchen, seien auf die im Literaturverzeichnis erwahnten weiterfiihrenden Werke verwiesen."

Spis treści

Vorwort.- 1 Einführung in die Kosmologie.- Kosmologische Prinzipien.- Moderne Kosmologien.- Der Urknall.- 2 Anfänge der modernen Kosmologie.- Die Giganten der klassischen Kosmologie.- Die Renaissance der Kosmologie.- Probleme der modernen Kosmologie.- Die Giganten der modernen Kosmologie.- 3 Beobachtende Kosmologie.- Die extragalaktische Entfernungsskala.- Die entferntesten Objekte.- Die Flucht der Galaxien.- Die Homogenität des Universums.- Das Olberssche Paradox.- Das Machsche Prinzip und der Begriff der Trägheit.- 4 Beweise für den Urknall.- Das Alter des Universums.- Die kosmische Zeitskala.- Radiogalaxien.- Die kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung.- Helium und Deuterium im Universum.- 5 Kosmologische Modelle.- Die Krümmung des Raumes.- Horizonte.- Newtonsche Kosmologie.- Ein Rosinenkuchen-Modell des Universums.- Urknallmodelle.- 6 Die erste Millisekunde.- Die Dichte des Universums.- Die Temperatur des Urknalls.- Die Physik der Schöpfung.- Im Anbeginn.- Inflation.- Das Erbe der Inflation.- Strings.- Der Teilchenzoo.- Gravitonen.- Ursprüngliche Quarks.- Schwarze Mini-Löcher.- Materie und Antimaterie.- 7 Die thermonukleare Explosion des Universums.- Neutronen.- Nukleosynthese.- Die Heliumhäufigkeit.- Deuterium.- 8 Die ursprüngliche Feuerkugel kommt zum Vorschein.- Der Fall der unfaßbaren Neutrinos.- Eigenschaften der Hintergrundstrahlung.- Materie- und Strahlungsdichte.- Die Strahlungstemperatur.- Streuprozesse.- Ursprüngliches Chaos?.- Das Ende der Strahlungsära.- Die Abkühlung der Materie.- 9 Der Ursprung der Galaxien.- Der konservative Ansatz.- Der revolutionäre Ansatz.- Ein kosmisches Filter.- 10 Die Entwicklung der Galaxien.- Der Kollaps einer protogalaktischen Wolke.- Fragmentierung zu Protogalaxien.- Die Entstehung von Galaxien und Galaxienhaufen.- Die Leuchtkraftfunktion.- Sternentstehung.- Elliptische Galaxien und Spiralgalaxien.- Der Drehimpuls der Galaxien.- Kannibalismus von Galaxien.- 11 Riesige Galaxienhaufen.- Haufenbildung von Galaxien.- Hubbleblasen.- Intergalaktisches Gas.- Galaxienkollisionen.- Dunkle Materie.- Der Ursprung der Riesengalaxienhaufen.- Eine Synthese.- 12 Radiogalaxien und Quasare.- Radioemission und Radiogalaxien.- Quasistellare Radioquellen.- Gravitationslinsen.- Theorien für Quasare und Radiogalaxien.- 13 Sternentstehung.- Geburt und Tod der Sterne.- Die ersten Sterne.- Sternentstehung heute.- Molekülwolken.- Die stellare Massenverteilung.- 14 Die Morphologie der Galaxien.- Rotation und Dichtewellen.- Die Rolle der Magnetfelder.- Elliptische Galaxien und Kugelsternhaufen.- Die Farben der Galaxien.- Morphologie und Galaxienentstehung.- 15 Der Ursprung der schweren Elemente.- Die nukleare Entwicklung der Sterne.- Weiße Zwerge.- Neutronensterne.- Schwarze Löcher.- Explosive Nukleosynthese.- Elementhäufigkeiten.- Supernovae und das Sonnensystem.- 16 Die Entstehung des Sonnensystems.- Das Sonnensystem.- Turbulenztheorien.- Gezeitentheorien.- Nebeltheorien.- Die Akkumulationstheorie.- Die Entstehung der Erde und des Lebens.- Entwicklung durch Katastrophen.- Leben im Universum.- 17 Ein Blick in die fernste Zukunft.- Die Massendichte des Universums.- Die Krümmung des Raumes.- Galaxien als kosmologische Sonden.- Quasare als kosmologische Sonden.- Deuterium und Massendichte.- Die Hubble-Expansion.- Die Zukunft von geschlossenen und offenen Universen.- 18 Alternativen zum Urknall.- Kosmologien mit Lichtermüdung.- Arpsche Objekte.- Die Steady-State-Kosmologie.- Galaxien und Antigalaxien.- Veränderliche Gravitation.- Ein schrumpfendes Universum.- Das Vermeiden der Singularität.- Chaos kontra Ordnung.- Ein kaltes Universum.- Zukünftige Tests.- Eine neue Physik.- Weiterführende Literatur.- Worterklärungen.- Abbildungsnachweis.- Register.