Vom Urknall zum modernen Menschen: Die Entwicklung der Welt in zehn Schritten
Gespeichert in:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin [u.a.]
Springer Spektrum
2014
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| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
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INHALTSVERZEICHNIS
1 DAS UNIVERSUM 1
1.1 DIE
MILCHSTRASSE UND GALAXIEN 1
1.2 TELESKOPE 3
13 ENTFERNUNGEN 5
13.1 SONNENENTFERNUNG DES ARISTARCH VON
SAMOS 5
13.2 DIE KOSMISCHE
ENTFERNUNGSLEITER 6
133 CEPHEIDEN 6
13.4 TYP-IA-SUPERNOVAE 7
1.4 ROTVERSCHIEBUNG, FLUCHTGESCHWINDIGKEIT 8
1.5 DAS HUBBLE-GESETZ, DER URKNALL (BIG BANG) 9
1.6 DIE KOSMISCHE
MIKROWELLENHINTERGRUNDSTRAHLUNG 9
1.6.1 COBE-RESULTATE 10
1.6.2 WMAP UND
PLANCK-ERGEBNISSE 10
1.7 WELTMODELLE 12
1.8 PLANCK-EPOCHE, DER
BEGINN DER WELT? 13
1.8.1 DIE PLANCK-ZEIT 14
1.8.2 THEORIEN DER
QUANTENGRAVITATION 15
1.9 DER ZOO DER ELEMENTARTEILCHEN 16
1.10 DIE FRUEHGESCHICHTE
DES UNIVERSUMS
BIS ZUR
REKOMBINATION 17
1.10.1 GUT-EPOCHE (10
_43
-10
_3
S) 20
1.10.2 ELEKTROSCHWACHE EPOCHE
(10
-36
-10
_N
S) 20
1.10.3 QUARK-, HADRONEN-
UND LEPTONEN-EPOCHE (10~
12
S BIS
3 MIN) 21
1.10.4 PHOTONEN-EPOCHE (3 MIN BIS
380.000 JAHRE) 22
1.11 DIE REKOMBINATIONSZEIT, ANALYSE DER
KOSMISCHEN HINTERGRUNDSTRAHLUNG 23
1.12 GALAXIEN, STERNHAUFEN UND IHRE VERTEILUNG 25
1.12.1 MORPHOLOGIE DER
OBJEKTE 25
1.12.2 VERTEILUNG DER GALAXIEN IM WELTALL 27
1.13 DUNKLE MATERIE 28
1.13.1 HINWEISE AUF
DUNKLE MATERIE 28
1.13.2 KANDIDATEN FUER DUNKLE MATERIE 30
1.14 DIE STRUKTURENTWICKLUNG NACH DER REKOMBINATIONSEPOCHE 31
1.15 DIE FRUEHEN MASSEREICHEN OBJEKTE DES WELTALLS 32
1.15.1 BEOBACHTUNG VON FRUEHEN GALAXIEN UND
QUASAREN 33
1.15.2 DIE ERSTEN
POPULATION-ILL-STERNE 33
1.153 DIE ENTSTEHUNG
VON
GALAXIEN 35
HTTP://D-NB.INFO/1034512528
VIII INHALTSVERZEICHNIS
1.15.4 BILDUNG VON SUPERMASSEREICHEN SCHWARZEN LOECHERN
UND QUASAREN 37
1.15.5 KUGELHAUFEN UND OFFENE STERNHAUFEN 37
1.15.6 GALAXIENENTWICKLUNG BIS ZUR GEGENWART 37
1.16 DIE ZUKUENFTIGE ENTWICKLUNG DES UNIVERSUMS, DAS
ENDE DER WELT 38
1.16.1 BIG RIP 39
1.16.2 DER KAELTETOD
(BIG FREEZE) 40
1.17 MULTIVERSEN, WELTGESCHICHTE UND DAS KOSMISCHE ARCHIV 41
1.17.1 BEOBACHTUNGEN UND THEORIE 41
1.17.2 WELTGESCHICHTE, DAS
KOSMISCHE ARCHIV 41
1.173 ANDERE WELTEN,
MULTIVERSEN 43
LITERATUR 44
2 STERNE UND PLANETEN 47
2.1 STERNENTSTEHUNG 47
2.1.1 MOLEKUELWOLKEN UND STAUB 47
2.1.2 KOLLAPSSIMULATIONEN 48
22 VOR-HAUPTREIHENENTWICKLUNG DER STERNE 49
2.2.1 INNERE ENTWICKLUNG 49
222 T-TAURI-STADIUM 51
23 NACH-HAUPTREIHENENTWICKLUNG DER STERNE 53
2.4 DIE MITGLIEDER DES SONNENSYSTEMS 55
2.4.1 PLANETEN 55
2.4.2 MONDE 58
2.43 METEORITE 60
2.4.4 ASTEROIDEN 61
2.4.5 KOMETEN 64
2.5 PLANETEN AUSSERHALB DES SONNENSYSTEMS 66
2.5.1 ANZAHL DER
EXTRASOLAREN PLANETEN 66
2.5.2 RADIALGESCHWINDIGKEITSMETHODE 67
2.5.3 TRANSIT-METHODE 68
2.5.4 MICROLENSING-METHODE 69
2.5.5 DIREKTE METHODEN 69
2.6 PROTOPLANETARE SCHEIBEN 70
2.7 PLANETESIMALE 72
2.7.1 BILDUNG DER PLANETESIMALE 72
2.72 ALTERSBESTIMMUNG DER PLANETESIMALE UND
IHRER BESTANDTEILE 73
2.7.3 DIE AELTESTEN
OBJEKTE DES
SONNENSYSTEMS 73
2.7.4 SCHMELZVORGAENGE IN PLANETESIMALEN 74
INHALTSVERZEICHNIS
IX
2.7.5 ZUSAMMENSETZUNG DER
PLANETESIMALE UND
DER ERDE 75
2.8 PLANETENENTSTEHUNG 75
2.9 MIGRATIONEN, INSTABILITAETEN 77
LITERATUR 79
3 DIE ERDE UND ERD-AEHNLICHE PLANETEN 81
3.1 DIE FRUEHE ERDE 81
3.1.1 DIE ENTSTEHUNG
DES MONDES 81
3.1.2 DAS SPAETE
SCHWERE BOMBARDEMENT (LHB) 82
3.13 DIE UMWELT AUF DER FRUEHEN ERDE 83
3.2 SEISMOLOGIE UND DER AUFBAU DER ERDE 85
33 VULKANISMUS UND DIE ZUSAMMENSETZUNG DER GESTEINE 87
3.4 ZUSAMMENSETZUNG VON ERDKERN UND ERDMANTEL 91
3.5 DAS
ERDMAGNETFELD UND DIE SPREIZUNG DES OZEANBODENS 91
3.6 KONVEKTION, HOTSPOTS UND PLATTENTEKTONIK 93
3.6.1 MANTELKONVEKTION 94
3.6.2 PLUME-KONVEKTION 95
3.63 PLATTENGRENZEN 95
3.7 GEBIRGSBILDUNG UND DIE ENTWICKLUNG DER KONTINENTE 97
3.8 DIE ATMOSPHAERE 100
3.8.1 HABITABLE ZONE 100
3.8.2 PLANETENMASSE UND
DAS FESTHALTEN
DER ATMOSPHAERE 101
3.9 LEBENSDAUER DER STERNE 103
3.10 GEZEITENWIRKUNGEN AUF DIE PLANETEN 103
3.11 SONNENLEUCHTKRAFT UND DIE KONTINUIERLICH HABITABLE ZONE 104
3.12 INSTABILITAETEN DER PLANETENATMOSPHAEREN 105
3.12.1 DER CARBONAT-SILICAT-ZYKLUS 106
3.122 IRREVERSIBLER UND FEUCHTER TREIBHAUSEFFEKT 106
3.123 IRREVERSIBLE VEREISUNG 107
3.13 ACHSENVARIATIONEN DER PLANETEN 108
3.14 BIOGENE AUSWIRKUNGEN AUF DIE ATMOSPHAEREN 110
3.15 VEREISUNGEN DES
PROTEROZOIKUMS, DIE SCHNEEBALL-ERDE III
3.16 GRENZEN DER KONTINUIERLICH HABITABLEN ZONE 112
3.17 ANZAHL DER HABITABLEN PLANETEN IN DER GALAXIS 113
LITERATUR 114
4
DIE EINZIGARTIGEN SUBSTANZEN KOHLENSTOFF UND WASSER
117
4.1 DIE CHEMISCHEN
ELEMENTE 117
X INHALTSVERZEICHNIS
4.2 FUER DAS LEBEN
WICHTIGE ELEMENTE 117
43 DIE EINZIGARTIGKEIT DES ELEMENTS
KOHLENSTOFF, ORGANISCHE VERBINDUNGEN 118
4.4 LEBEN AUF DER BASIS VON
ANDEREN ELEMENTEN? 120
45 DIE EINZIGARTIGKEIT VON WASSER 121
LITERATUR 122
5 DAS LEBEN UND SEINE ENTSTEHUNG 123
5.1 DAS PHAENOMEN LEBEN 123
5.2 ELEMENTE DER BIOCHEMIE 123
5.2.1 PROTEINE, KOHLENHYDRATE,
LIPIDE UND NUKLEINSAEUREN 123
5.2.2 DER GENETISCHE
CODE 127
5.23 ATP, DER ENERGIELIEFERANT
DER BIOCHEMISCHEN WELT 127
5.2.4 DIE SYNTHESE
VON RNA,
DNA UND
PROTEINEN 128
53 ZELLEN UND ORGANELLEN 130
5.4 SEQUENZIERUNG UND KLASSIFIKATION DER ORGANISMEN 131
5.4.1 METHODE DER SEQUENZIERUNG 131
5.4.2 MOLEKULARE UHREN 132
5.43 DER EVOLUTIONAERE BAUM DER
BAKTERIEN 132
5.4.4 ZEITSKALA DER EVOLUTION
DES
LEBENS 133
5.4.5 SEQUENZIERUNG UND DAS KOMPLETTE GENOM 134
5.5 GEOLOGISCHE SPUREN DES
LEBENS 134
5.6 DIE UMWELT ZU BEGINN DES LEBENS 136
5.6.1 DIE UREY-MILLER
EXPERIMENTE 137
5.6.2 SYNTHETISCHE BIOLOGIE
UND DIE SCHAFFUNG VON LEBEN 138
5.63 DIE SUCHE
NACH LUCA 139
5.6.4 RANDBEDINGUNGEN 139
5.7 ABIOTISCHE CHEMISCHE
EVOLUTION UND LEBENSBILDUNGSTHEORIEN 140
LITERATUR 143
6 DIE DARWINSCHE THEORIE UND DIE EUKARYOTEN 145
6.1 DIE DARWIN-THEORIE DER EVOLUTION 145
62 GERICHTETE EVOLUTION UND KONVERGENZ 146
63 ENTWICKLUNG DER EUKARYOTEN UND DIE ENDOSYMBIOSE 147
6.4 SAUERSTOFF ALS
UMWELTKATASTROPHE 148
65 ZELLKERN UND MITOSE 150
6.6 SEXUALITAET UND MEIOSE 151
6.7 GENETISCHE EVOLUTION 152
LITERATUR 153
XI
INHALTSVERZEICHNIS
7 MEHRZELLIGKEIT
1SS
7.1 MEHRZELLIGKEIT, ORGANE UND DER PROGRAMMIERTE ZELLTOD 155
72 LEBEN AUF DEM LAND 158
73 EROBERUNG DES
LANDES DURCH
DIE PFLANZEN 159
73.1 DIE DEVONISCHE
REVOLUTION 161
73.2 WURZELN UND
NAHRUNGSBEDARF 161
733 LEITUNGSSYSTEME 161
73.4 STAEMME 162
7.4 DIE RADIATION DER LANDPFLANZEN 162
7.4.1 MOOSE UND
GEFAESSSPORENPFLANZEN 162
7.4.2 NACKTSAMIGE PFLANZEN
(GYMNOSPERMEN) 162
7.4.3 BLUETENPFLANZEN (ANGIOSPERMEN) 164
7.5 DIE EROBERUNG DES LANDES
DURCH TIERE 164
LITERATUR 167
8
SAEUGETIERE UND INTELLIGENZ
169
8.1 GESCHICHTE DER SAEUGETIERE 169
8.2 DAS GROSSE
MASSENSTERBEN AN DER K/T-GRENZE 171
8.3 DAS TERTIAER UND DIE EVOLUTION DER SAEUGETIERE 174
8.4 EVOLUTION DER PRIMATEN 174
8.5 GEHIRNGROESSEN 178
8.6 ENTWICKLUNG DER INTELLIGENZ 179
8.7 DIE SPIEGELSELBSTERKENNTNIS 181
8.8 KUENSTLICHE INTELLIGENZ UND ROBOTIK 183
8.8.1 ZENTRALEINHEITEN (CPUS),
MIKRO-MAUS-ROBOTER 183
8.8.2 REAKTIVE GEHIRNARCHITEKTUR 184
8.83 IMAGINATIVE GEHIRNARCHITEKTUR 185
8.9 DAS PHAENOMEN BEWUSSTSEIN 186
8.9.1 WAS IST
BEWUSSTSEIN? 186
8.9.2 DAS
.LEICHTE" UND
.HARTE" PROBLEM DES
BEWUSSTSEINS 187
8.10 HOEHERE GEHIRNFUNKTIONEN BEI TIEREN 187
8.10.1 GEDAECHTNISSE 187
8.10.2 ANALYSE VON SINNESWAHRNEHMUNGEN 188
8.103 IMAGINATION, MENTALE BILDER,
VORWAERTSMODELLE 188
8.10.4 AUFMERKSAMKEIT 188
8.10.5 SELBSTBEWUSSTSEIN, DAS
.ICH" 188
8.10.6 ZWECKBESTIMMTES HANDELN 189
8.10.7 EMOTIONALITAET 190
XII INHALTSVERZEICHNIS
8.10.8 FREIER WILLE 190
8.11 MATERIE, GEIST
UND INFORMATION 190
8.12 SIMULATION DER EVOLUTION? 192
LITERATUR 193
9
DER MODERNE MENSCH
197
9.1 GESCHICHTE DES
MODERNEN MENSCHEN 197
9.1.1 ENTWICKLUNG DER HOMINIDEN 197
9.1.2 AUFRECHTER GANG,
FREILEGUNG DER HAENDE 200
9.13 GEHIRNENTWICKLUNG 200
92 TECHNOLOGISCHE EVOLUTION 201
9.2.1 WERKZEUGGEBRAUCH BEI
DEN MENSCHENAFFEN 201
922 WERKZEUGGEBRAUCH DER
HOMININI 202
923 STEINWERKZEUGE 203
9 2A SPEERE 204
9.2.5 FEUER, KOCHEN 205
9.2.6 ARBEITSTEILUNG, UNTERRICHT, MONOGAMIE 206
9.2.7 BAUTEN,
SIEDLUNGEN 206
9.2.8 KOMMUNIKATION, SPRACHE 208
9.2.9 OETZI 208
9.2.10 HOCHTECHNOLOGIE, SCHRIFT 210
93 KULTURELLE EVOLUTION 210
93.1 RECHT 211
932 RELIGION 212
9.4 DIE BIOLOGIE DES
GEHIRNS 214
9.5 NEUROPHYSIOLOGISCHE UNTERSUCHUNGSMETHODEN 215
9.5.1 MAGNETRESONANZTOMOGRAPHIE (MRT) 216
9.52 FUNKTIONELLE MAGNETRESONANZTOMOGRAPHIE (FMRI) 217
9.5.3 POSITRONEN-EMISSIONS-TOMOGRAPHIE (PET) UND
ANDERE VERFAHREN 217
9.6 ZENTREN DES GEHIRNS 218
9.6.1 DIE VERSCHIEDENEN
GEHIRNAREALE 218
9.62 SOMATOSENSORISCHER UND
MOTORISCHER CORTEX 219
9.63 VISUELLER UND
AUDITORISCHER CORTEX 220
9.6.4 HYPOTHALAMUS,
HIPPOCAMPUS, THALAMUS UND
KLEINHIRN 221
9.7 DIE
HOECHSTEN GEHIRNFUNKTIONEN BEIM MENSCHEN 221
9.7.1 BEWUSSTSEIN 222
9.7.2 SELBSTBEWUSSTSEIN, DAS
ICH, DIE
ERSTE-PERSON-PERSPEKTIVE 223
9.73 EMOTIONALITAET 224
XMI
INHALTSVERZEICHNIS
9.7.4 FREIER WILLE 224
9.7.5 ZIELORIENTIERTES HANDELN 228
9.7.6 LOGISCHES VERBALES
DENKEN 228
9.8 DER UNTERSCHIED ZWISCHEN
MENSCH UND TIER 229
LITERATUR 231
10 DIE ZUKUNFT DER MENSCHHEIT 235
10.1 DER UNAUFHALTSAME TECHNOLOGISCHE FORTSCHRITT 235
10.2 DIE ANHALTENDE KULTURELLE EVOLUTION 236
10.3 DER EVOLUTIONAERE KONVERGENZPUNKT 237
10.4 EXTRATERRESTRISCHES INTELLIGENTES LEBEN 238
10.5 GEFAHREN, DAS FERMI-PARADOX 239
10.6 DIE *GOTTHYPOTHESE" - FUER UND WIDER 240
LITERATUR 242
ANHANGTABELLEN 243 |
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