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Bewertung von Stefan Haussmann aus Unterensingen

Eigentlich wie alles von Brian Greene ....einfach Super


  • Format: ePub

5 Kundenbewertungen


Eine hervorragende Darstellung unseres physikalischen Wissens und der Suche nach der "Weltformel". Was ist die Superstringtheorie? Brian Greene, einer der führenden Physiker auf dem Gebiet der Superstrings, nimmt uns mit auf eine faszinierende und aufregende Reise zu den Grenzen unseres Verständnisses von Zeit, Raum und Materie."Das elegante Universum" ist ein populär geschriebenes und allgemein verständliches Kompendium unseres physikalischen Wissens.…mehr

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Produktbeschreibung
Eine hervorragende Darstellung unseres physikalischen Wissens und der Suche nach der "Weltformel". Was ist die Superstringtheorie? Brian Greene, einer der führenden Physiker auf dem Gebiet der Superstrings, nimmt uns mit auf eine faszinierende und aufregende Reise zu den Grenzen unseres Verständnisses von Zeit, Raum und Materie."Das elegante Universum" ist ein populär geschriebenes und allgemein verständliches Kompendium unseres physikalischen Wissens.

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  • Produktdetails
  • Verlag: Random House ebook
  • Seitenzahl: 512
  • Erscheinungstermin: 30.09.2015
  • Deutsch
  • ISBN-13: 9783641185657
  • Artikelnr.: 43693205
Autorenporträt
Greene, Brian
Brian Greene hat in Harvard und Oxford studiert und ist seit 1996 Professor für Physik und Mathematik an der Columbia University in New York. Er zählt zu den führenden Forschern auf dem Gebiet der Superstrings und ist im Bereich der Astrophysik ein beliebter TV-Gast und ein weltweit begehrter Redner. Seine Bücher, darunter »Das elegante Universum« (2000) und »Der Stoff, aus dem der Kosmos ist« (2004), sind internationale Bestseller.
Rezensionen

Frankfurter Allgemeine Zeitung - Rezension
Frankfurter Allgemeine Zeitung | Besprechung von 21.03.2000

Unser Freund, das Subatom
Die Strings zerreißen sich für das Universum / Von Günter Paul

In den vergangenen Jahrzehnten ist es den Physikern gelungen, drei der vier elementaren Kräfte der Natur - die elektromagnetische Kraft sowie die starke und die schwache Kernkraft - im Standardmodell der Teilchenphysik zu vereinen. Die vierte dagegen, die Gravitation, will sich nicht in dieses Schema einfügen. Versuche, die anstehenden Gleichungen quantenmechanisch zu lösen, laufen immer wieder auf unendliche Werte hinaus, was physikalisch keinen Sinn ergibt. Erst mit den Superstring-Theorien zeichnete sich in den achtziger Jahren eine Möglichkeit ab, auch die vierte Kraft in eine Vereinheitlichung einzubeziehen. Die Grundlagen dieser neuen Physik und die Aussichten, die sie für die Schaffung einer "Weltformel" bietet, stellt Brian Greene, einer der führenden Theoretiker der Superstrings, nun umfassend dar.

Unter "Strings" verstehen die Physiker kleine, eindimensionale Saiten, die vielfältig schwingen. Ihre Eigenschaften lassen sich durch die Eulersche Beta-Funktion beschreiben. Auf diese Funktion stieß 1968 ein junger Physiker, als er versuchte, einen Sinn in verschiedene experimentell ermittelte Eigenschaften der starken Kernkraft hineinzulesen. Wenn die Strings klein genug sind, sehen sie wie punktförmige Teilchen aus, und ihre Eigenschaften decken sich mit dem, was die Beobachtungen erwarten lassen. Offenbar könnte man also auch die String-Theorie zu einem Standardmodell der Teilchenphysik ausbauen.

Die anfänglichen Hoffnungen wurden jedoch schon bald enttäuscht. Die mit dem Stringmodell berechneten Vorhersagen führten nämlich bei Hochenergie-Experimenten, die tiefer in die subatomare Welt eindrangen, zu zahlreichen Widersprüchen. Erst 1984 lieferten amerikanische Wissenschaftler einen überzeugenden Beleg dafür, dass mit einer erweiterten String-Theorie - einer Superstring-Theorie - ein besseres Verständnis der Natur erreicht werden könnte - samt einer Vereinheitlichung der vier Naturkräfte. Insbesondere sollte es möglich sein, die Unvereinbarkeit zwischen der "glatten" Gravitation und den heftigen Fluktuationen in der Raumstruktur bei Abständen, die kleiner sind als die so genannte Planck-Länge, zu überwinden. Denn mit den fadenförmigen Strings lassen sich diese Fluktuationen verschmieren.

Die Superstring-Theorien gehen weit über Einsteins Konzept einer vierdimensionalen Raumzeit hinaus. Sie erfordern insgesamt neun Raumdimensionen, wobei sechs "aufgewickelt" und winzig sind. Diese spielen im sichtbaren Universum keine Rolle, bestimmen aber die Eigenschaften der Strings, die an die Stelle der herkömmlichen punktförmigen Teilchen treten, wesentlich mit. In den Superstring-Theorien sind neben eindimensionalen Saiten oder Schleifen auch zweidimensionale Membranen oder "Objekte" mit noch mehr Dimensionen möglich, die jedoch "superschwer" sind und die Physik nicht beeinflussen.

Für den Laien mag die präferenzlose Vielfalt unterschiedlicher Superstring-Theorien verwirrend sein. Einem eleganten Universum scheint das zu widersprechen. Doch Mitte der neunziger Jahre zeichnete sich dafür eine Lösung ab. Alle Theorien scheinen nur verschiedene Aspekte einer einzigen übergeordneten Theorie zu sein, der so genannten M-Theorie, die eine weitere Raumdimension benötigt. Für den Laien verwirrend ist außerdem, dass sich die Gleichungen der Superstring-Theorien bislang nicht lösen lassen. Gleichwohl lassen sie bereits Aussagen zu, die weit über den Bereich des Standardmodells der Teilchenphysik hinausreichen.

Viele Ergebnisse stellen eine radikale Abkehr vom Vertrauten dar. Den Superstring-Theorien zufolge ist es möglich, dass der Raum reißt. Dank der zahlreichen Dimensionen wird allerdings jeder Riss auch wieder geschlossen. Solche Risse mögen sich zu Beginn unseres Universums gebildet haben. Vielleicht reißt der Raum auch heutzutage noch. Dass wir davon nichts bemerken, hat nicht viel zu bedeuten. Sollte sich der Vorgang langsam abspielen, wäre er der Beobachtung nicht zugänglich.

Mit den Superstring-Theorien ist es auch gelungen, einen Zusammenhang zwischen den Elementarteilchen und den schwarzen Löchern herzustellen, gewaltigen Massekonzentrationen im Universum, die auf Grund ihrer Schwerkraft noch nicht einmal Strahlung entweichen lassen. Schwarze Löcher sind für die Physiker wie die Elementarteilchen Gebilde, die sich mit einigen wenigen Eigenschaften vollständig beschreiben lassen. Die Superstring-Theorien zeigen nun, dass bestimmte schwarze Löcher und die Elementarteilchen in Wirklichkeit zwei Phasen des gleichen fundamentalen String-Materials sind. Einzig die Topologie entscheidet, wie sie in Erscheinung treten.

Auch für die Kosmologie zeichnen sich schon erste wichtige Erkenntnisse ab. Dem herkömmlichen Urknall-Modell zufolge ist das Universum aus einem unendlich heißen punktförmigen Raum entstanden, der zu unserer heutigen Form des Universums expandierte und dabei abgekühlt ist. Physikalisch ist eine solche anfängliche Singularität sinnlos, und auch quantenmechanisch lässt sie sich nicht halten. Aussagen über Räume, deren Durchmesser kleiner als die Planck-Länge ist, lässt die Quantenphysik nicht zu. Die Superstring-Theorien liefern jetzt ein anderes Denkmodell. Danach mag am Anfang der Welt ein kalter und im wesentlichen unendlich großer Raum gestanden haben. Irgendwann bildete sich dann eine Instabilität heraus, die jeden Punkt des Universums veranlasste, sich rasch von jedem anderen zu entfernen. Dies hatte eine immer stärkere Krümmung des Raums zur Folge, was zu einer spektakulären Zunahme von Energiedichte und Temperatur führte. Schließlich blieb nur noch ein millimetergroßer dreidimensionaler Raum übrig. Daraus hätte sich dann das Universum entwickelt, wie es auch das Urknall-Modell in den späteren Phasen beschreibt.

Die Physik, die Brian Greene in dem Buch behandelt, ist nicht leicht erfassbar. Das gilt in gewisser Weise auch schon für die Kapitel über die spezielle und die allgemeine Relativitätstheorie sowie die Quantenmechanik. Die noch komplexeren Superstring-Theorien beruhen auf so genannten Calabi-Yau-Räumen, in denen zusätzliche Dimensionen in Übereinstimmung mit den Erfordernissen der Theorien aufgewickelt werden können. Der Leser muss versuchen, sich mit solchen Begriffen vertraut zu machen. Gelingt ihm das, erwartet ihn ein großer Gewinn. Greenes Buch ist - ungeachtet kleinerer Mängel - eine großartige Einführung in eine Welt, die nichts Vertrautes mehr an sich hat.

Brian Greene: "Das elegante Universum". Superstrings, verborgene Dimensionen und die Suche nach der Weltformel. Aus dem Amerikanischen von Hainer Kober. Siedler Verlag, Berlin 2000. 512 S., 77 Abb., geb., 49,90 DM.

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