Brian Clegg Vor dem Urknall Eine Reise hinter den Anfang der Zeit. Aus dem Englischen von Hubert Mania

Transkript

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2 Brian Clegg Vor dem Urknall Eine Reise hinter den Anfang der Zeit Aus dem Englischen von Hubert Mania 2

3 Inhaltsübersicht Widmung 1. Der Zündsatz des Urknalls 2. Der Schöpfer tritt in Erscheinung Das Werk Gottes Die Mythen der Schöpfungsgeschichte Schöpfungsvarianten Die Trennung von Schöpfer und Schöpfung Das Goldlöckchen-Universum 3. Was und wie groß? Was ist ein Universum? Das Universum mit Sand füllen Die Parallaxe ignorieren Eine andere Wissenschaft Ein außergewöhnlicher Mönch Roger Bacons Universum Bacons begrenzte Sichtweise Ein kollabierendes Universum Der auffallend schwarze Himmel Das Unmessbare messen Der musikalische Astronom Helligkeit als Entfernungsmaßstab Die Rückkehr zur Parallaxe Die Sterne in Schwung bringen Eine Kerze in die Sterne halten Miss Leavitts Veränderliche Welteninseln Verbesserte Technik Die große Debatte Wie Hubble groß herauskam Ein waschechter Astronom Ein ganz neuer Maßstab 3

4 Die Leuchtkraft von Sternen So weit das Auge reicht Ein Origami-Universum 4. Wie alt? Usshers Berechnung Herschels letzte Überraschung Katastrophen und allmählicher Wandel Was war zuerst da? Die Erde oder das Universum? RR Lyrae eilt zu Hilfe Der fehlende Stern Die falsche Art von Cepheiden Die Entdeckung des Geburtstags der Erde Gegenseitige Kontrolle 13 Milliarden Jahre 5. Ein Knall oder ein Winseln? Eine spekulative Wissenschaft Die Herkunft des Urknalls Probleme auf der Solvay-Konferenz Die Farbe der Geschwindigkeit Hubbles Gesetz Ausdehnung ins Überall Eddingtons Richtungswechsel Schneller als das Licht Gründe für die Rotverschiebung Der Wasserstoffsee Wie Helium entsteht Urknall und Schwarzkörper Schwarze Strahlung Durchsichtig werden Abkühlendes Licht Das universelle Saatkorn Antimaterie Eine Art kostenloses Mittagessen 4

5 Die Probleme mit dem Urknall 6. Steady State Der Vorfall mit den kleinen grünen Männern Die Steady-State-Männer Schöpfung in den Lücken Homogen und isotrop Wo ist die neue Materie? Der Steady State beginnt zu bröckeln Radio erzeugt Wellen Kindergartengalaxien Quasi-Steady-State 7. Die aufgeblasene Wahrheit Die Gravitation kehrt zurück Nichts außer der Ungewissheit ist gewiss Das Phantomrauschen Relikte des Urknalls Der vergessene Vorläufer Auf der Suche nach den Kräuselungen Aus der Sicht des Satelliten Universeller Hype Nachglühen und Echos Große Vernichtung Zusammengezählte Möglichkeiten Inflation aber anders, als wir sie kennen Falsch angepasstes Lithium Noch so ein lichttragender Äther? Die Entdeckung der Dunklen Materie Machos und Wimps Newton die Stirn bieten Dunkle Energie Einsteins größte «Eselei» Das größte Geheimnis Theorie oder Tatsache 5

6 Gravitationswellen Von LIGO zu LISA 8. Es werde Zeit Zeitreise im vierten Jahrhundert Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft Raum, Zeit und Relativität 9. Das Murmeltier-Universum Das zyklische Universum Universelle Müllentsorgung Keine ewige Bewegung Vom Universum zu Kräften und Teilchen Der Teilchenzoo Wie lang ist ein String? Branen Eingerollte Dimensionen Wahrheit und Karrieren Im Inneren des Schwarzen Lochs Das Universum in einem Loch Ein Zusammenprall von Branen Von vorne anfangen Paralleluniversen Ausdehnung der zusätzlichen Dimension Zurück zu den Zyklen Das Unerklärliche erklären Die mannigfaltigen Freuden des Katapults Quantengravitation Erinnerungen an die Vergangenheit Beobachtung einer Gravitationswelle 10. Das Leben in einer Blase Das Leben in einer Blase Variierende Parameter Mit dem Zufall zurechtkommen Jedes ist einzigartig 6

7 Ein Phantom-Multiversum Das Quanten-Multiversum Man nehme ein Schwarzes Loch Wurmlöcher im Weltall Roulette mit dem Schwarzen Loch Indizien für Schwarze Löcher Entdeckung des Multiversums Ist irgendjemand da draußen? 11. Willkommen in der Matrix It from bit Erfassen ist nicht Sein Die Neuentdeckung des freien Willens Die Wahrscheinlichkeit lässt sich nicht verdoppeln Programmiertes Leben Erleben Sie das Qubit Das Universum aufspalten Leben in einem Traum Die Illusion der Bewegung Die Geschichte neu schreiben Wahrscheinlich sind wir simuliert 12. Das Schnappschuss-Universum Drei Dimensionen in zwei Die Vision wird wahr Dreidimensionales Sehen Die Projektion der Wirklichkeit Informationskapazität ist unzerstörbar Auf eine Kugel projizierte Realität Der Quanten-Einzelgänger Gott würfelt nicht Nichtlokale Realität Entfernung existiert nicht Spielen in unsichtbaren Feldern Das Universum als Hologramm 7

8 Ein unvollständiges Bild Die Zukunft der Vergangenheit Anhang Dank Register 8

9 Gewidmet dem Zentrum meines Universums Gillian, Chelsea und Rebecca in memoriam Hucky Maier 9

10 [zur Inhaltsübersicht] 1. Der Zündsatz des Urknalls Der Ursprung der Dinge muss im Obskuren liegen, jenseits der Grenzen der Beweisbarkeit, jedoch innerhalb derer der Spekulation oder analoger Schlüsse. Asa Gray ( ) «Darwin über die Entstehung der Arten» (The Atlantic Monthly, Juli 1860) Willkommen im Universum. «Das Universum» ist ein phantastisches Gebilde eines, das die offenbare Einfachheit des Begriffs konterkariert. Es umfasst schlichtweg alles, also die Gesamtheit dessen, was wir da draußen vorfinden, die Summe alles Existenten. Wir sind nur ein Teil dieses Ganzen, dennoch ignorieren wir meist alles außer unserer eigenen Existenz, diesem winzig kleinen Schnipsel des Universums, den unser Planet darstellt. Seitdem es vernunftgesteuertes Denken gibt, fragt sich der Mensch, was das Universum ist und von wo es herrührt. Wie wir später sehen werden, wurden im Laufe der Zeit alle erdenklichen Optionen in Betracht gezogen, dennoch dauerte es bis zum 20. Jahrhundert, bis unsere derzeitige Theorie zur Entstehung des Universums die des Urknalls postuliert wurde, um schließlich weitgehend Anerkennung zu finden. Die wissenschaftliche Neugier, die uns treibt, nach dem Universum und seinem Ursprung zu fragen, scheint ein natürliches Wesensmerkmal des Menschen zu sein, auch wenn sie oftmals bedingt durch eine Art Gruppenzwang unterdrückt wird. Alle Kinder sind fasziniert, wenn sie die Welt um sich herum betrachten. Sie stellen Fragen nach dem Wie und Warum, und dies oftmals mit einer Hartnäckigkeit, die die Erwachsenen in den Wahnsinn treibt. Leider gilt es in der heutigen Zeit unter Teenagern als «uncool», sich für die Welt der Wissenschaft zu interessieren, weshalb viele 10