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Umschlagtext
EINSTEINS LETZTES RÄTSEL
Albert Einstein hat mit seiner Suche nach einer neuen Gravitationstheorie die klassische Physik umgekrempelt. Seit Newton war man der Ansicht gewesen, die Zeit verlaufe immer gleich schnell. Das änderte sich nun. Mit den Folgen ist die Wissenschaft bis heute befasst. Aber nicht nur sie ist betroffen, auch unser Alltag, mit Dingen, die daraus nicht mehr wegzudenken sind, etwa dem Navigationssystem GPS. 2016, rund 100 Jahre nach der Veröffentlichung, gelang es schließlich, das letzte Element der Relativitätstheorie nachzuweisen: Die Gravitationswellen, das Ergebnis eines kosmischen Crashs, bei dem zwei Schwarze Löcher vor 1,3 Milliarden Jahren miteinander verschmolzen sind. Thomas Bührke stellt die Einstein'schen Theorien dar und beschreibt den neuesten Stand der Erkenntnisse. Er schildert Freunde wie Feinde und den Widerhall dieser atemberaubenden neuen Theorie in Literatur und Kunst. Kurze Interviews mit zeitgenössischen Koryphäen runden den Band ab. Mit zahlreichen Abbildungen und farbigem Bildteil Aktualisierte und erweiterte Neuausgabe dtv www.dtv.de Rezension
Anfang des 20. Jahrhunderts sagte Albert Einstein mit seiner Allgemeinen Relativitätstheorie voraus, dass Gravitationswellen existieren. Rund 100 Jahre nach den Albert Einsteins Vorhersagen seiner Allgemeinen Relativitätstheorie gelang es Forschern in den USA 2016 erstmals, Gravitationswellen zu messen und damit die Krümmung der Raumzeit nachzuweisen. Als Anerkennung wurde 2017 dafür der Nobelpreis für Physik verliehen. Dabei geht es um explodierende Sterne, verschmelzende Schwarze Löcher und riesige Laser-Interferenz-Detektoren. Albert Einsteins Erkenntnisse über Raum und Zeit haben unser Wissen über Schwerkraft und Kosmos auf ein neues Fundament gestellt. Im Jahr 1915 hatte Einstein seine Allgemeine Relativitätstheorie vorgelegt, einen Triumph des abstrakten Denkens und Erkennens. Ihre Folgen für uns auf der Erde sind marginal; sie machen geringfügige Korrekturen der in modernen Navigationssystemen eingesetzten Uhren notwendig, aber die Newton’schen Gesetze sind nach wie vor gut genug, um Raumsonden zu starten und ihre jeweilige Bahn zu berechnen. Dagegen ist Einsteins Erkenntnis von entscheidender Bedeutung für zahlreiche kosmische Phänomene. Nach ihrer Veröffentlichung wurde die Allgemeine Relativitätstheorie beinahe ein halbes Jahrhundert lang vom Mainstream der Physik nicht ernst genommen. Doch seit den 1960er-Jahren mehren sich die Belege für einen »Urknall«, der die Expansion des Universums in Gang setzte, und für die Existenz von Schwarzen Löchern – zwei von Einsteins wichtigsten Vorhersagen. Im Februar 2016 hat das Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) hatte Gravitationswellen nachgewiesen. Das ist das Thema dieses Buchs.
Dieter Bach, lehrerbibliothek.de Verlagsinfo
2016 ging eine Sensationsmeldung um die Welt: Endlich war es gelungen, das letzte Element der Allgemeinen Relativitätstheorie direkt nachzuweisen, die Gravitationswellen, das Ergebnis eines kosmischen Crashs, bei dem zwei Schwarze Löcher vor 1,3 Milliarden Jahren miteinander verschmolzen sind. Diese Wellen erzeugen eine Verbiegung des Raumes, bei der sich die Abstände zwischen den Objekten kurzzeitig ändern. Zwei hochkomplexe Messinstrumente in den USA hatten das aufgezeichnet. Es war nur »ein kleines Zittern des Raumes, aber ein großes Beben für die Physik«. Es geschah 100 Jahre, nachdem Einstein seine Theorie der Welt vorgestellt hatte. Als hätte er seine Hand im Spiel gehabt. Thomas Bührke gehörte zu den wenigen Journalisten, die zur Veröffentlichung dieser Nachricht eingeladen waren. Er legt hier eine erweiterte Neufassung seines hochgelobten Buches vor, in der dieses Ereignis und seine Konsequenzen für unseren Blick ins Universum gewürdigt werden. Thomas Bührke, geboren 1956, ist Diplomphysiker und promovierte 1986 am Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg über ein Thema aus dem Gebiet der Sternentstehung. Pressestimmen: Janosch Deeg, Spektrum der Wissenschaft, 1. Juli 2015 »Nichtsdestoweniger vermittelt die unterhaltsame Lektüre einen umfassenden Überblick über Einsteins Schaffen und dessen außergewöhnlich Tragweite.« Michael Lange, Deutschlandfunk, 19. Oktober 2015 »Der Physiker Thomas Bührke öffnet die Tür einen Spalt weit, sodass Nichtphysiker einen Blick auf diese fremde Welt riskieren können.« Thorsten Dambeck, Bild der Wissenschaft, Juli 2015 »Wie das neue Weltbild aussieht, erklärt Thomas Bührke anschaulich - auch da, wo es kompliziert wird. Kenntnisreich lässt der Astrophysiker und Wissenschaftsjournalist dabei die aktuelle Forschung einfließen (....).« Helmut Hornung, MaxPlanckForschung, 1. Juli 2015 »Um es gleich vorwegzunehmen: Es gehört in die Bibliothek eines jeden Einstein-Fans!« Per Dauscher, Physik Journal, 1. Juni 2015 »Auf jeden Fall bietet Thomas Bührkes Buch ein breites Spektrum an historischen Hintergründen und vielfältige astronomischen und kosmologischen Konsequenzen der Allgemeinen Relativitätstheorie sowie einen Eindruck von Pysik und Astronomie als intellektuelle Großbaustelle.« Gottfried Kleinschmidt, Naturwissenschaftliche Run, 1. Juni 2015 »Besonders leserfreundlich und eine wichtige Orientierungshilfe bei der Lektüre ist, dass jedes Kapitel in wenigen Punkten 'Auf einen Blick' zusammengefasst wird.« Andreas Müller, Sterne und Weltraum, 1. Mai 2015 »Ich möchte zum Einstein-Jahr 2015 Bührkes Buch jedem uneingeschränkt empfehlen und freue mich, es rechtzeitig selbst gelesen zu haben.« Susanne M. Hoffmann, Das Histor.-Polit. Buch, 1. Mai 2015 »Dank seines klaren Erzählstils und unterstützt von einigen Abbildungen ist das Buch allgemein verständlich und ohne Vorkenntnisse lesbar.« Matthias Bartelmann, Treffpunkt Buch plus, 1. April 2015 »Physikalisch solide, legt es die grundlegenden Ideen der ART auf leicht fassbare Weise offen. Es ist detailreich, zuverlässig und berührt den Stand der aktuellen Forschung.« Petra Wiemann, elementareslesen.wordpress.com, 14. März 2015 »Das Buch von Thomas Bührke ist sehr clever aufgebaut, so dass es auch Laien gelingt, sich dieser komplizierten Theorie anzunähern.« Susanne M. Hoffmann, www.scilogs.de, 18. Februar 2015 »Solche Bücher braucht die Welt mehr - Bücher, mit denen jeder einzelne einen Einblick in die faszinierende Welt der Forschung erhalten kann, ohne gleich selbst Forschung zu betreiben.« Michael Lehmann-Pape, www.lovelybooks.de, 3. Februar 2015 »Alles in allem eine interessante Lektüre zu einem nicht einfachen Thema.« Inhaltsverzeichnis
Vorwort: Einstein und sein Jahrhundertwerk 7
1 Eine kurze Geschichte von Raum und Zeit Die Spezielle Relativitätstheorie 12 2 Der gekrümmte Raum vor Einstein Geschichte der nicht-euklidischen Geometrie und ihre Auswirkungen 31 3 Ein Mann fällt vom Dach Der Weg zur Allgemeinen Relativitätstheorie 47 4 Die Jahrhundertarbeit Der Inhalt der Veröffentlichung zur Allgemeinen Relativitätstheorie 77 5 »Lichter am Himmel alle schief« Die Lichtablenkung am Rand der Sonne 85 6 Licht wird röter, die Zeit beginnt zu schleichen Die gravitative Rotverschiebung 98 7 Im Strudel von Raum und Zeit Schwarze Löcher und die Drehung der Raumzeit 108 8 Und es expandiert doch Von der Kosmologischen Konstante zur Dunklen Energie 136 Interview mit Norbert Straumann 165 9 Wellen kräuseln die Raumzeit Himmelskörper strahlen Gravitationswellen ab 169 Interview mit Karsten Danzmann 200 Interview mit Luciano Rezzolla 205 10 Linsen aus Raum und Zeit Der Gravitationslinseneffekt macht die Raumkrümmung sichtbar 214 11 Die Suche nach der Weltformel Einsteins Versuch, Gravitation und Elektrodynamik zu vereinen, und heutige Ansätze zu einer Quantengravitation 227 Interview mit Claus Kiefer 245 12 Himmlische Navigation Kein Global Positioning System (GPS) ohne Einstein 251 13 Keine Alternative in Sicht Konkurrenten der Allgemeinen Relativitätstheorie 256 14 Geschichten aus dem flachen Land Die vierte Dimension in der Literatur 262 15 Picasso und die vierte Dimension Der Einfluss der Physik auf die moderne Malerei 274 Literaturnachweis 281 Bildnachweis 288 Register 289 Weitere Titel aus der Reihe dtv |