Faszinierende Physik: ein bebilderter Streifzug vom Universum bis in die Welt der Elementarteilchen
Gespeichert in:
Hauptverfasser: | , , |
---|---|
Format: | Buch |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Berlin
Springer
[2019]
|
Ausgabe: | 3. Auflage |
Schlagworte: | |
Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis |
Beschreibung: | XV, 332 Seiten Illustrationen 24 cm |
ISBN: | 9783662584125 3662584123 |
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MARC
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INHALT
EINLEITUNG
V
INHALT
.
IX
1
ASTRONOMIE
UND
ASTROPHYSIK
1
DIE
SONNE
UND
IHR
MAGNETFELD
-
SONNENFLECKEN
UND
FLARES
2
DIE
ENTSTEHUNG
DES
SONNENSYSTEMS
-
AKKRETIONSSCHEIBEN
UND
PROTOPLANETEN
4
DIE
ENTSTEHUNG
DES
MONDES
*
WIE
DER
EINSCHLAG
DES
PLANETEN
THEIAS
DEN
MOND
ERSCHUF.
6
VULKANE
IM
SONNENSYSTEM
*
GEZEITENKRAEFTE,
PIZZA-MOND
UND
KRYOVULKANE
8
DIE
KEPLER
SEHEN
GESETZE
-
WIE
SICH
DIE
PLANETEN
BEWEGEN
10
SATELLITEN
MIT
GEOSYNCHRONEN
ORBITS
-
KUNSTVOLLE
SCHLEIFEN
AM
HIMMEL
12
RAKETENMANOEVER
-
DER
TANZ
DURCH
DAS
SONNENSYSTEM
.
14
DER
RAND
DES
SONNENSYSTEMS
-
WO
GENAU
ZIEHT
MAN
DIE
GRENZE?
16
EXTRASOLARE
PLANETEN
-
DIE
SUCHE
NACH
PLANETEN
JENSEITS
DES
SONNENSYSTEMS
18
DER
STERNENHIMMEL
-
STERNE,
PLANETEN
UND
DIE
MILCHSTRASSE
20
DIE
GEBURT
VON
STERNEN
-
WIE KONTRAHIERENDE
GASWOLKEN
ZU
STERNEN
WERDEN
22
SPEKTRALKLASSEN
*
WELCHE
FARBE
HABEN
STERNE?
24
DAS
HERTZSPRUNG-RUSSELL-DIAGRAMM
-
TEMPERATUR,
LEUCHTKRAFT
UND
LEBENSWEG
DER
STERNE
26
CEPHEIDEN
-
STERNE
MIT
HERZSCHLAG
28
PLANETARISCHE
NEBEL
-
DAS
ENDE
GEWOEHNLICHER
STERNE
30
WEISSE
ZWERGE
-
AUSGEBRANNTE
GEWOEHNLICHE
STERNE
.
32
THERMONUKLEARE
SUPERNOVAE
-
WENN
WEISSE
ZWERGE
ZU
NUKLEAREN
BOMBEN
WERDEN
34
KOLLAPS-SUPERNOVAE
-
DAS
ENDE
MASSEREICHER
STERNE
36
NEUTRONENSTEME
-
AUSGEBRANNTE
MASSEREICHE
STERNE
.
38
MONSTERSTEME
UND
HYPEMOVAE
-
DAS
KURZE
LEBEN
UND
EXPLOSIVE
ENDE
SEHR
MASSEREICHER
STERNE
.
40
STANDARDKERZEN
-
LEUCHTTUERME
IM
ALL
.
42
SUPERMASSIVE
SCHWARZE
LOECHER
-
SCHWERKRAFTMONSTER
IN
DEN
ZENTREN
DER
GALAXIEN
.
44
AKTIVE
GALAXIEN
-
INTERGALAKTISCHE
MAGNETISCHE
ENERGIESCHLEUDERN
.
46
GALAXIENTYPEN
-
DIE
VIELFALT
DER
GALAXIEN
.
48
DAS
SCHICKSAL
DER
MILCHSTRASSE
-
WENN
MILCHSTRASSE
UND
ANDROMEDAGALAXIE
SICH
TREFFEN
.
50
VERSCHMELZENDE
GALAXIEN
-
KOLLISION
DER
GIGANTEN
.
52
2
ELEKTROMAGNETISMUS
UND
LICHT
.
55
VEKTORFELDER
UND
FELDLINIEN
*
RICHTUNGSWEISENDE
HILFSZEICHNUNGEN
.
56
DIE
ELEKTROMAGNETISCHE
WECHSELWIRKUNG
-
MAXWELLS
GLEICHUNGEN
DER
ELEKTROMAGNETISCHEN
FELDER
.
58
HERTZ
SCHER
DIPOL
-
SCHWINGEN
UND
STREUEN
.
60
GEWITTER
-
BLITZE,
ELMSFEUER
UND
ROTE
KOBOLDE
.
62
FARBEN
-
WIE
BUNT
IST
DIE
WELT?
.
64
LICHTBRECHUNG
-
LICHT
AUF
KRUMMEN
TOUREN
.
66
REGENBOGEN
-
AESTHETISCHE
LICHTBRECHUNG
AN
WASSERTROPFEN
.
68
ANISOTROPE
MEDIEN
-
DOPPELT
SEHEN
OHNE
ALKOHOL
.
70
OPTISCHE
LINSEN
-
ABBILDUNGEN
UND
ABBILDUNGSFEHLER
.
72
ADAPTIVE
OPTIKEN
*
INTELLIGENTE
SPIEGEL
.
74
LUFTSPIEGELUNGEN
-
FLIEGENDE
HOLLAENDER,
FATA
MORGANAS
UND
PHANTOMINSELN
.
76
TAMVORRICHTUNGEN
*
METAMATERIALIEN
UND
DER
TRAUM
VON
DER
UNSICHTBARKEIT
.
78
3
MECHANIK
UND
THERMODYNAMIK
.
81
NEWTONS
GESETZE
DER
MECHANIK
*
WARUM
BEWEGT
SICH
EIN
KOERPER?
.
82
DAS
PRINZIP
DER
KLEINSTEN
WIRKUNG
-
.
UND
DAS
NOETHER-THEOREM
.
84
DAS
FOUCAULTSCHE
PENDEL
-
DER
NACHWEIS
DER
ERDROTATION
.
86
KRAEFTEFREIE
KREISEL
-
FREI
ROTIERENDE
KOERPER
IN
DER
SCHWERELOSIGKEIT
.
88
KREISEL
MIT
AEUSSEREM
DREHMOMENT
-
PRAEZESSION
UND
NUTATION
.
90
NEWTONS
GRAVITATIONSGESETZ
-
VON
FALLENDEN
AEPFELN
UND
KREISENDEN
PLANETEN
.
92
KOSMISCHE
GESCHWINDIGKEITEN
-
AUFSTIEG
UND
ABSTURZ
IM
SCHWEREFELD
DER
HIMMELSKOERPER
.
94
DIE
GEZEITEN
-
WIE
DER
MOND
EBBE
UND
FLUT
HERVORBRINGT
.
96
DAS
ARCHIMEDISCHE
PRINZIP
-
ODER
WARUM
SCHIFFE
IM
BERMUDA-DREIECK
UNTERGEHEN
KOENNEN
.
98
DIE
PHYSIK
DER
STROEMUNGEN
-
WIRBEL
UND
TURBULENZEN
.
100
WARUM
FLIEGT
EIN
FLUGZEUG?
-
BERNOULLI
ODER
NEWTON?
.
102
GEWOEHNLICHE
WASSERWELLEN
*
.
UND
IHRE
BESONDEREN
PHYSIKALISCHEN
EIGENSCHAFTEN
.
104
BESONDERE
WASSERWELLEN
-
TSUNAMIS,
SOLITONEN,
MONSTERWELLEN
.
106
DER
LOTUSEFFEKT
-
TAUZIEHEN
ZWISCHEN
KOHAESION
UND
ADHAESION
.
108
CHAOTISCHE
BEWEGUNGEN
-
DETERMINISTISCH,
ABER
UNVORHERSEHBAR
.
110
SCHWINGENDE
SAITEN
UND
PLATTEN
-
KANN
MAN
TOENE
SEHEN?
.
112
RESONANZ
*
WENN
MAN
BEIM
SCHWINGEN
DIE
RICHTIGE
NOTE
TRIFFT
.
114
SCHEINKRAEFTE
*
WENN
WIR
KRAEFTE
SPUEREN,
OHNE
EINE
URSACHE
ZU
FINDEN
.
116
GRANULAERE
MATERIE
-
FLUESSIG
UND
FEST
ZUGLEICH
.
118
BROWNSCHE
BEWEGUNGEN
-
DAS
UNVORHERSAGBARE
VERHALTEN
VON
STAUBKOERNERN,
POLLEN
UND
BOERSENKURSEN
.
120
ENTROPIE
UND
DER
ZWEITE
HAUPTSATZ
DER
THERMODYNAMIK
-
WAS
DER
ZEIT
EINE
RICHTUNG
GIBT
.
122
DAMPFMASCHINE
&
CO
-
WIE
GUT
KANN
EINE
WAERMEKRAFTMASCHINE
SEIN?
.
124
NEGATIVE
ABSOLUTE
TEMPERATUREN
*
HEISSER
ALS
HEISS
.
126
4
RELATIVITAETSTHEORIE
.
129
WAS
IST
ZEIT?
-
EINE
HARTNAECKIGE
ILLUSION
.
130
LICHTGESCHWINDIGKEIT
UND
SPEZIELLE
RELATIVITAETSTHEORIE
-
LICHT
KANN
MAN
NICHT
UEBERHOLEN
.
132
TERRELLROTATION
-
VON
HINTEN
DURCH
DIE
BRUST
INS
AUGE
.
134
E
-
MC
2
-
MASSE
IST
EINGESPERRTE
ENERGIE
.
136
GRAVITATION
UND
ALLGEMEINE
RELATIVITAETSTHEORIE
-
EINSTEINS
THEORIE
DER
GRAVITATION
.
138
DIE
RAUMZEIT
NICHT-ROTIERENDER
SCHWARZER
LOECHER
-
IM
SOG
VON
RAUM
UND
ZEIT
.
140
DIE
RAUMZEIT
ROTIERENDER
SCHWARZER
LOECHER
-
IM
STRUDEL
VON
RAUM
UND
ZEIT
.
142
DER
WARP-ANTRIEB
-
WIE
MAN
SCHNELLER
ALS
DAS
LICHT
SEIN
KOENNTE
.
144
WURMLOECHER
-
ABKUERZUNGEN
DURCH
RAUM
UND
ZEIT
.
146
GPS
-
ORTSBESTIMMUNG
DURCH
SATELLITENSIGNALE
.
148
5
KOSMOLOGIE
.
151
EIN
TIEFER
BLICK
INS
UNIVERSUM
*
WENN
DAS
HUBBLE-TELESKOP
IN
DIE
VERGANGENHEIT
SCHAUT
.
152
DAS
EXPANDIERENDE
UNIVERSUM
-
WARUM
IST
DER
NACHTHIMMEL
DUNKEL?
.
154
DIE
KOSMISCHE
HINTERGRUNDSTRAHLUNG
-
MIKROWELLEN
AUS
DER
FRUEHZEIT
DES
UNIVERSUMS
.
156
DUNKLE
MATERIE
-
DAS
UNIVERSUM
IST
SCHWERER
ALS
ES
AUSSIEHT
.
158
BESCHLEUNIGTE
EXPANSION
UND
DUNKLE
ENERGIE
-
DIE
FEHLENDE
MATERIEFORM IM
UNIVERSUM
.
160
URKNALL
UND
INFLATIONAERE
EXPANSION
-
WARUM
DER
RAUM
FLACH
UND
DER
HINTERGRUND
UEBERALL
GLEICH
KALT
IST.
162
DIE
ENTSTEHUNG
DER
MATERIE
-
WAS
AB
10
40
SEKUNDEN
NACH
DEM
URKNALL
GESCHAH
.
164
KOSMISCHE
HORIZONTE
-
ODER
WIE
WEIT
WIR
DURCH
RAUM
UND
ZEIT
SEHEN
KOENNEN
.
166
STRUKTUREN
IM
KOSMOS
-
EIN
NETZWERK
AUS
MATERIE
.
168
ENTSTEHUNG
KOSMISCHER
STRUKTUREN
-
DIE
MACHT
DER
GRAVITATION
.
170
GRAVITATIONSLINSEN
*
WIE
MAN
MIT
SCHEINBAR
VERZERRTEN
GALAXIEN
DAS
UNIVERSUM
WIEGT
.
172
GRAVITATIONSWELLEN
-
RHYTHMISCHE
VERZERRUNGEN
VON
RAUM
UND
ZEIT
.
174
INDIREKTER
NACHWEIS
VON
GRAVITATIONSWELLEN
-
KOSMISCHE
SIGNALE
ZUR
MESSUNG
DER
RAUMZEIT
.
176
DIREKTER
NACHWEIS
VON
GRAVITATIONSWELLEN
-
WIE
MAN
WINZIGSTE
VERZERRUNGEN
MISST
.
178
6
ATOME
UND
QUANTENMECHANIK
.
181
DAS
BOHR
SEHE
ATOMMODELL
-
WIE
KANN
MAN
SICH
EIN
ATOM
VORSTELLEN?
.
182
ATOMKERNE
-
SEIT
HUNDERT
JAHREN
BEKANNT
UND
DOCH
NICHT
IM
GANZEN
VERSTANDEN
.
184
RADIOAKTIVER
ZERFALL
-
ATOMKERNE
AUS
DEM
GLEICHGEWICHT
.
186
WELLE-TEILCHEN-DUALISMUS
-
TEILCHEN
BEWEGEN
SICH
IN
WELLEN
.
188
WELLENFUNKTION
-
VERSCHMIERTE
TEILCHEN
.
190
DER
TUNNELEFFEKT
-
TEILCHEN
OHNE
AUFENTHALTSERLAUBNIS
.
192
DER
FRANCK-HERTZ-VERSUCH
-
ENERGIESPRUENGE
IN
ATOMEN
.
194
DER
SPIN
EINES
TEILCHENS
-
QUANTISIERTES
KREISELN
.
196
DAS
PAULI-PRINZIP
-
WARUM
ELEKTRONEN
SICH
GEGENSEITIG
MEIDEN
.
198
EPR-EXPERIMENT
UND
BELLSCHE
UNGLEICHUNG
-
IST
DIE
QUANTENMECHANIK
UNVOLLSTAENDIG?
.
200
QUANTENTELEPORTATION
-
BEAM
ME
UP,
SCOTTY!
.
202
DIE
INTERPRETATION
DER
QUANTENMECHANIK
*
SCHROEDINGERS
KATZE
UND
EVERETTS
VIELE
WELTEN
.
204
PLASMA
-
DER
VIERTE
AGGREGATZUSTAND
.
206
FUSIONSREAKTOREN
*
HIGHTECH-ENERGIE
AUS
DEM
SONNENFEUER
.
208
PHASENUEBERGAENGE
-
FEST,
FLUESSIG,
GASFOERMIG
-
UND
DARUEBER
HINAUS!
.
210
BOSE-EINSTEIN-KONDENSATE
--
ATOME
IM
QUANTENMECHANISCHEN
GLEICHSCHRITT
.
212
TOPOLOGISCHE
ZUSTAENDE
DER
MATERIE
-
WINDUNGEN
UND
WIRBEL
.
214
LASERKUEHLUNG
-
WARUM
GASE
KAELTER
WERDEN
KOENNEN,
WENN
MAN
SIE
MIT
LICHT
BESTRAHLT
.
216
SUPRALEITUNG
-
WIDERSTAND
IST
ZWECKLOS
.
218
SUPRAFLUESSIGKEITEN
-
NASSER
ALS
NASS
.
220
QUANTENVAKUUM
-
WIE
STARK
DRUECKT
DAS
NICHTS?
.
222
ELEKTRONENMIKROSKOPIE
-
MIKROSKOPE
FUER
DEN
NANOMETERBEREICH
.
224
RASTERTUNNELMIKROSKOPIE
-
WIE
MAN
EINZELNE
ATOME
SICHTBAR
MACHT
.
226
NANOWEITEN
-
GANZ
UNTEN
IST
EINE
MENGE
PLATZ
.
228
LASER
*
LICHTTEILCHEN
IM
GLEICHSCHRITT
.
230
QUANTENCOMPUTER
-
QUANTENBITS:
JA,
NEIN
UND
VIELLEICHT
.
232
SI-EINHEITEN
-
MASSSTAEBE
FUER
DIE
WELT
.
234
7
WELT
DER
ELEMENTARTEILCHEN
.
237
DAS
STANDARDMODELL
DER
TEILCHENPHYSIK
-
QUARKS,
LEPTONEN
UND
DREI
WECHSELWIRKUNGEN
.
238
FEYNMAN-DIAGRAMME
-
-
DIE
SPRACHE
DER
RELATIVISTISCHEN
QUANTENFELDTHEORIE
.
240
DIE
STARKE
WECHSELWIRKUNG
-
DIE
KRAFT,
DIE
QUARKS
VERBINDET
.
242
DIE
SCHWACHE
WECHSELWIRKUNG
-
TEILCHENZERFAELLE,
W-,
Z-
UND
HIGGS-BOSONEN
.
244
NEUTRINOS
-
FLUECHTIGE
GEISTERTEILCHEN
.
246
ANTIMATERIE
-
SPIEGELBILD
UND
VERNICHTER
DER
MATERIE
.
248
VERLETZUNG
DER
SPIEGELSYMMETRIE
--
DIE
GESPIEGELTE
WELT
IST
ANDERS
.
250
QUARK-GLUON-PLASMA
-
WENN
PROTONEN
UND
NEUTRONEN
SCHMELZEN
.
252
DIE
KOSMISCHE
HOEHENSTRAHLUNG
-
ENERGIEREICHER
ALS
IM
WELTGROESSTEN
BESCHLEUNIGER
.
254
DER
LARGE
HADRON
COLLIDER
(LHC)
*
DER
MAECHTIGSTE
TEILCHENBESCHLEUNIGER,
DER
JE
GEBAUT
WURDE
.
256
DIE
ENTDECKUNG
DES
HIGGS-TEILCHENS
-
EIN
MEILENSTEIN
DER
TEILCHENPHYSIK
.
258
8
KRISTALLE
UND
ANDERE
FESTE
STOFFE
.
261
PLASMONEN
-
BRILLIANTES
QUANTENLEUCHTEN
.
262
FERROMAGNETISMUS
-
ELEMENTARMAGNETE:
GEMEINSAM
SIND
SIE
STARK
.
264
KRISTALLGITTER
-
DIE
VIERZEHN
VERSCHIEDENE
ARTEN,
DEN
RAUM
PERIODISCH
ZU
FUELLEN
.
266
KRISTALLISATION
*
VOM
KEIM
ZUM
AUSGEWACHSENEN
KRISTALL
.
268
QUASIKRISTALLE
-
NICHT
PERIODISCH
UND
DOCH
SYMMETRISCH
.
270
FLUESSIGKRISTALLE
-
ORDENTLICH
NASS
.
272
ELEKTRONEN
IN
HALBLEITERKRISTALLEN
*
VOM
ISOLATOR
ZUM
LEITER
MIT
EINER
PRISE
ARSEN
.
274
HALBLEITERDIODEN
-
WIE
MAN
ELEKTRISCHE
EINBAHNSTRASSEN
BAUT
.
276
LEUCHTDIODEN
-
LEUCHTENDE
KRISTALLE
UND
BIEGSAME
BILDSCHIRME
.
278
9
GEOPHYSIK
.
281
DER
INNERE
AUFBAU
DER
ERDE
-
EINE
REISE
IN
DIE
UNTERWELT
.
282
DIE
DRIFT
DER
KONTINENTE
-
KONVEKTIONSSTROEME
UND
PLATTENTEKTONIK
.
284
ISOSTASIE
*
WAS
KONTINENTE
UND
EISBERGE
GEMEINSAM
HABEN
.
286
ERDBEBEN
UND
SEISMISCHE
WELLEN
-
WENN
KONTINENTALPLATTEN
SICH
VERHAKEN
.
288
DER
ERDKERN
ALS
QUELLE
DES
ERDMAGNETFELDS
-
DER
INNERE
GEODYNAMO
UNSERER
ERDE
.
290
ERDMAGNETFELD
UND
POLARLICHTER
-
WENN
DER
SONNENWIND
DEN
HIMMEL
ZUM
LEUCHTEN
BRINGT
.
292
EISZEITEN
UND
MILANKOVITCH-ZYKLEN
-
WARUM
GIBT
ES
EISZEITEN?
.
294
GLETSCHERBEWEGUNGEN
-
WANDERNDE
RIESEN
.
296
GLOBALE
ERWAERMUNG
-
WIE
TREIBHAUSGASE
UNSERE
ERDE
AUFHEIZEN
.
298
10
GRENZEN
DES
WISSENS
.
301
SUPERSYMMETRIE
-
AUF
DER
JAGD
NACH
DEN
SUPERPARTNERN
.
302
STRINGTHEORIE
UND
M-THEORIE
-
AUF
DER
SUCHE
NACH
DER
WELTFORMEL
.
304
VERBORGENE
DIMENSIONEN
-
WIE
VIELE
DIMENSIONEN
HAT
DER
RAUM?
.
306
MULTIVERSUM
UND
ANTHROPISCHES PRINZIP
-
HINTER
DEM
HORIZONT
GEHT'S
WEITER
.
308
BRANENWELTEN
-
DIE
STRINGTHEORIE
ENTHAELT
MEHR
ALS
STRINGS
.
310
ENTROPIE
UND
TEMPERATUR
SCHWARZER
LOECHER
-
SCHWARZE
LOECHER
SIND
NICHT
VOLLKOMMEN
SCHWARZ
.
312
DAS
HOLOGRAFISCHE
PRINZIP
-
IST
UNSERE
WELT
EIN
HOLOGRAMM?
.
314
LOOP
-
QUANTENGRAVITATION
-
QUANTEN
DER
RAUMZEIT
.
316
BILDNACHWEIS
.
318
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.
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