Ausgezeichnete Physik: der Nobelpreis und die Geschichte einer Wissenschaft
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| Language: | German |
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Regensburg
Bückle & Böhm
2014
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| adam_text | Inhalt
Einleitung 11
Kapitel 1: Planck, Einstein Co.:
Die frühen Nobelpreise 17
Die Nummer Eins: Röntgen 17 ·* Wie entsteht Röntgenstrahlung? 19 i Theorie gegen Experi-
ment 20 - Radioaktivität 21 - Kurzbiografie: Marie Skłodowska Curie 22 - Träges Edelgas 23 f Ka-
thodenstrahlen und mehr 24 i Entdeckung des Elektrons 25 Äußerste Präzision 26 i Chemie-
Nobelpreis für einen Physiker 28 ֊ Ein Vorläufer der Holografie 29 Drahtlose Telegrafie 30 +
Stellvertreterkrieg 31 Strahlendes Problem 32 - Nobler Gasregler 33 i Entdeckung der Supralei-
tung 34 i »Geröntgte« Kristalle 35 Geburt der Quantentheorie 37 Nur einmal nominiert 39
Kein Nobelpreis für Einstein 39 Noch immer kein Nobelpreis für Einstein 41 Bizarres Zwischen-
spiel 43 + »Einstein darf nie einen Nobelpreis bekommen« 43 + Wofür Einstein schließlich den No-
belpreis bekam 44 Kurzbiografie: Albert Einstein 46 · Bohrs Atommodell 47 * Ein Schlüsselex-
periment 48 + Millikans berühmte Versuche 49 Brownsche Bewegung 50 - Lichtquanten gibt es
wirklich 51 ֊ Abdampfende Elektronen 52 - Teilchen und Wellen 53 t Zwischenbilanz 54 -
Essay: Physik oder Chemie?
Warum einige Physiker den Chemie-Nobelpreis erhielten 55
Kapitel 2: Licht und Materie:
Optik, Atom- und Quantenphysik 60
Atommodelle und Lichtquanten 61 ■, Arnold Sommerfeld 63 Der erste asiatische Laureat 64 »■ Hei-
senbergs Quantenmechanik 65 Heisenbergs Unbestimmtheitsbeziehung 67 i Kurzbiografie: Wer-
ner Heisenberg 68 Der Spin des Elektrons 70 4 Paulis Ausschließungsprinzip 71 Bosonen und
Fermionen 72 + Schrödingers Wellenmechanik 73 ֊ Kurzbiografie: Erwin Schrödinger 73 + Nobelprei-
se für die Quantenphysik 75 + Kurzbiografie: Paul Dirac 76 + Siegeszug der Quantenmechanik 79 ¡-
Sterns Molekülstrahlen 79 Rabis Magnetresonanzmethode 80 + Kleine Unstimmigkeiten 81 + Qan-
tenelektrodynamik 82 Der Weg zum Laser 84 «· Die Erfindung des Lasers 87 - Der Laser macht
sich nützlich 89 r Der zweite Preis für die Siegbahns 90 Die Plasmaphysik wird ausgezeichnet 91 *
Inhalt
Wasserstoffmaser und Atomuhr 91 In die Falle gegangen 93 - Atome mit Licht kühlen 94 + Die
Jagd nach dem Bose-Einstein-Kondensat 96 ■+■ Ultrakalte Gase ֊ ein heißes Forschungsgebiet 98 -
Kohärenz und Präzision 99 Kurzbiografie: Theodor Mansch 102 + Spiel mit einzelnen Atomen
und Quanten 102 * Quantenspuk 106 Quantenkryptografie und Quantencomputer 109 ՛,
Essay: Leer ausgegangen! Verpasste Nobelpreise 111
Kapitel 3: Der Weg nach innen:
Kern- und Teilchenphysik 116
Die Anfänge der Kernphysik 117+· Die Entdeckung des Neutrons 118 - Protonen und Neutro-
nen 119 + Rätselhafter Betazerfall 120 ■+ Die Atomzertrümmerer 123 .Neutronen sorgen für Über-
raschungen 124 + Kernspaltung 126 +■ Der Weg zur Atombombe 128 - Nukleare Alchimie 130 ·
Die Kraft im Atomkern 131 + Das Tröpfchenmodell des Atomkerns 133 + Resonanzen und Sym-
metrien 134 - Das Schaienmodell des Atomkerns 135 +· Rotierende und schwingende Atom-
kerne 136 i Kernspins machen sich bemerkbar 138 ; Teilchenbeschleuniger 139 + Die »große«
Physik beginnt 141 + In den Atomkern geblickt 142 -+ Mößbauers überraschender Effekt 143 +
Immer neue Teilchen 144 + Beschleunigerphysik 145- Das Antiproton wird entdeckt 146 - No-
ble Detektoren 147 - Tscherenkows Effekt 148 : Revolutionärer Drahtkasten 149 + Ist die Natur
linkshändig? 150 + Noch mehr verletzte Symmetrien 152 + Das Neutrino wird gefangen 154 ֊
Ein Neutrino für das Myon 155 - Ein superschweres Elektron 156 - Ordnung im Teilchen-
zoo 158 - Quarks gibt es wirklich 160 ■·■ Das vierte Quark 161 - Auf dem Weg zur elektroschwa-
chen Wechselwirkung 163 +■ Gebrochene Symmetrien 164 · · Das Higgs-Teilchen 165 + Die Theo-
rie der elektroschwachen Wechselwirkung 168 Das »W« und das »Z« werden entdeckt 170 +
Quarks, Gluonen und farbige Teilchenphysik 172 Asymptotische Freiheit 173 Der Siegeszug
der QCD 174 Das Standardmodell wird vervollständigt 175. Jenseitsdes Standardmodells 177 -
Essay: Noble Vorbilder?
Umstrittene und andere Physik-Nobelpreisträger 180
Kapitel 4: Die Sterne und das Universum:
Astrophysik und Kosmologie 184
Ist Astrophysik Physik? 185 - Kosmische Strahlung 186 - Sternenfeuer 188 Radiowellen aus
dem All 190 + Die Entstehung der chemischen Elemente 194 + Das Leben der Sterne 195-
Schwarze Löcher 198 + Gravitationswellen 200 + Astronomie mit Röntgenstrahlen 202 Astro-
nomie mit Neutrinos 204 ·. Die Urknalltheorie 209 +· Das Echo des Urknalls 211 Blick auf den
Urknall 213 - Beschleunigte Expansion 215 + Ferne Welten 218 -
Inhalt
Essay: Kann man künftige Nobelpreisträger Vorhersagen? 219
9
Kapitel 5: Magnete, Supraleiter und Graphen:
Die Physik der kondensierten Materie 222
Physik unter Hochdruck 222 * Röntgenstrahlen und Kristalle 224 Magnetismus ֊ die geheim-
nisvolle Kraft 224 i Nützliche Neutronen 226 Magnetismus und Unordnung 227 * Eine Er-
klärung für die Supraleitung 230 - Der Mann mit den zwei Physik-Nobelpreisen 231 - Tun-
neleffekte 232 4 Supraleiter und Magnete 235 r Supraleitung bei hohen Temperaturen 236
Helium - die Supraflüssigkeit 238 - Noch seltsamer: Helium-3 240 * Phasenübergänge 241 *
Weiche Materie 243 +· Exotische Physik in zwei Dimensionen: der Quanten-Hall-Effekt 245 - Der
fraktionale Quanten-Hall-Effekt 247 * Von der Computerfestplatte zur Spintronik 249 - Zweidi-
mensionaler Kristall 251 ■՛·
Kapitel 6: Transistor, Hologramm und CCD-Kamera:
Physik und Technik 253
Noble Erfinder 253 + Zernikes Mikroskop 255 4 Das Elektronenmikroskop 256 - Die Holo-
grafie 257 + Atome anfassen mit dem Rastertunnelmikroskop 259 Der Transistor 262 Die
elektronische Revolution 264 + Flinke Transistoren und winzige Laser 265 Glasfasern für die
Datenübertragung mit Licht 267 + CCD-Chips für die Digitalkamera 268 ;
Rückblick und Ausblick
270
Anhang 275
Die Physik-Nobelpreisträger von 1901 bis 2014 275 ֊ Ausgewählte Chemie-Nobelpreisträ-
ger 288 - Literaturverzeichnis 291 + Glossar 297 - Personenregister 303 r Danksagung 311-
Der Autor 311 !
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