Edward R. Harrison Kosmologie Die Wissenschaft vom Universum Herausgegeben und aus dem Englischen übersetzt von Helma und Günther Schwarz Dritte Auflage 1990 Verlag Darmstädter Blätter
INHALT Vorwort zur amerikanischen Ausgabe 11 Vorwort zur deutschen Ausgabe 14 Einführung 17 1 WAS IST KOSMOLOGIE? 31 Das Universum 31 Kosmologie 33 Das anthropomorphe Universum 35 Das anthropozentrische Universum 36 Das anthropometrische Universum 42 Kosmologie und Gesellschaft 43 Überlegungen 46 Weitere Lektüre 50 Quellen 51 2 STERNE 52 Die entfernten Sterne 52 Ein Wald von Sternen 56 Das Innere der Sterne 61 Kernenergie 65 Die Geburt der Sterne f2 Der Stern ist tot! Lang lebe der Stern! 77 Überlegungen 80 Weitere Lektüre 86 Quellen 87 3 GALAXIEN 88 Unsere Galaxie 88 Die entfernten Galaxien 96 Die Geburt von Galaxien 103 Radiogalaxien und Quasare 107 Überlegungen 113 Weitere Lektüre 116 Quellen 117 4 UNSER STANDORT UND DER KOSMISCHE MITTELPUNKT 118 Das Standort-Prinzip 118 Geozentrisches Universum 122 Das heliozentrische Universum 130 Insel-Uni versa 137 Das isotrope Universum 143 Das kosmologische Prinzip 145 Vollkommenes kosmologisches Prinzip 149 Überlegungen 150 5
Weitere Lektüre 159 Quellen 159 5 INHALT UND KOSMISCHER RAND 160 Das Inhaltsprinzip 160 Das physikalische Universum 163 Kosmischer Rand 166 Kosmogonie 171 Kosmogenese 173 Anthropische und theistische Prinzipien 176 Woher kommen die Naturgesetze? 179 Das Inhaltsrätsel 182 Überlegungen 184 Weitere Lektüre 192 Quellen 192 6 RAUM UND ZEIT 194 Raum, Zeit und Bewegung 194 Raumzeit der speziellen Relativitätstheorie 206 Raum-Reisen 212 Was ist Zeit? 218 Überlegungen 225 Weitere Lektüre 229 Quellen 229 7 GEKRÜMMTER RAUM 232 Nichteuklidische Geometrie 232 Raumkrümmung 239 Riemannsche Räume 243 Überlegungen 245 Weitere Lektüre 251 Quellen 251 8 ALLGEMEINE RELATIVITÄTSTHEORIE 253 Das Äquivalenzprinzip 253 Ein näherer Blick auf das Äquivalenzprinzip 256 Geometrie und Gravitation 260 Gezeiten-Kräfte 262 Die allgemeine Relativitätstheorie 267 Tests für die allgemeine Relativitätstheorie 273 Das Mach'sehe Prinzip 278 Überlegungen 283 Weitere Lektüre 289 Quellen 289 9 SCHWARZE LÖCHER 291 Gravitationskollaps 291 6
Gekrümmte Raumzeit der schwarzen Löcher 294 Rotierende schwarze Löcher 303 Superlöcher und Minilöcher 309 Schwarze-Loch-Magie 311 Schwarze Löcher sind heiß 312 Überlegungen 318 Weitere Lektüre 323 Quellen 323 10 EXPANSION 324 Die große Entdeckung 324 Das expandierende Gummiblatt-Universum 330 Die Größe des Universums 344 Urknallende und wimmernde Universa 352 Überlegungen 354 Weitere Lektüre 361 Quellen 361 11 ROTVERSCHIEBUNGEN 362 Kosmische Rotverschiebungen 362 Die drei Rotverschiebungen 368 Eine kosmologische Fallgrube 374 Rotverschiebungskuriositäten 377 Überlegungen 381 Quellen 389 12 DUNKELHEIT BEI NACHT 390 Das große Paradoxon "Ich habe behaupten hören... " 392 Das Universum mit hellem Himmel 394 Die Lösung des Paradoxons 399 Expansion und Dunkelheit 404 Überlegungen 408 Weitere Lektüre 415 Quellen 415 13 DAS UNIVERSUM IN EINER NUSSSCHALE 416 Die kosmische Kiste 416 Teilchen und Wellen 420 Thermodynamik und Kosmologie 424 Wo ist die ganze Energie hingekommen? 430 Überlegungen 432 Weitere Lektüre 437 Quellen 437 14 NEWTONSCHE KOSMOLOGIE 438 Statisches newtonsches Universum 438 Expandierender kosmischer Ball 442 7
Warum gibt die newtonsche Kosmologie die richtige Antwort? 449 Überlegungen 451 Weitere Lektüre 457 Quellen 458 15 DIE VIELEN UNIVERSA 459 Statische Universa 459 Das de Sitter-Universum 464 Die Friedmann-Universa 466 Friedmann-Lematre-Universa 472 Klassifizierung von Universa 475 Die Lambda-Kraft 477 Überlegungen 480 Weitere Lektüre 486 Quellen 486 16 THEORIEN DES UNIVERSUMS 487 Universa in Druck 487 Universa in Spannung 490 Welten in Konvulsion 491 Kinematische Relativität 495 Kontinuierliche Schöpfung 498 Skalar-Tensor-Theorie 501 Überlegungen 509 Weitere Lektüre 514 Quellen 515 17 DIE KOSMISCHEN ZAHLEN 516 Jonglieren mit den Naturkonstanten 516 Die kosmische Verbindung 524 Magische Zahlen 526 Warum das Zusammentreffen? 531 Überlegungen 537 Weitere Lektüre 542 Quellen 542 18 DAS FRÜHE UNIVERSUM 543 Das Uratom 543 Die letzten zehn Milliarden Jahre 545 Die erste Million Jahre 548 Die erste Sekunde 552 Die erste zehntausendstel Sekunde 555 Zum Ende der Zeit 563 Überlegungen 566 Weitere Lektüre 574 Quellen 575 8
19 HORIZONTE IM UNIVERSUM 576 Was sind kosmische Horizonte? 576 Das Horizont -Rätsel 581 "Eine langsame Art Land" 583 Teilchenhorizonte 588 Ereignishorizonte 595 Überlegungen 600 Quellen 604 20 LEBEN IM UNIVERSUM 605 Ursprung des Lebens 605 Evolution des Lebens 609 Intelligentes Leben 615 Leben jenseits der Erde 617 Überlegungen 624 Weitere Lektüre 631 Quellen 631 Anhang: NATURKONSTANTEN 632 DEUTSCHSPRACHIGE LITERATUR 633 NACHWORT 336 Sach- und Namenverzeichnis 337