Schizophrene Atome
Atome, Gravitation und Paralleluniversen: die merkwürdige Welt Quantenphysik. Ein Buch über die moderne Physik seit Albert Einstein, das es schafft, auch Laien einen Einblick in dieses komplexe Wissenschaftsgebiet zu geben. Unterhaltsam und mit plakativen Beispielen erzählt der Autor Marcus Chown, nach welchen Regeln die kleinsten Teilchen im Universum agieren.
"Jedes Atom besteht seit Anbeginn des Universums. Bevor es in unserer Kaffeetasse landete, könnte es im Zahn eines Dinosauriers oder im blonden Haar von Marilyn Monroe gewesen sein."
Mit solchen Sätzen führt Chown den Leser in ein Gebiet, das deshalb so schwierig für die meisten Laien ist, weil es mit den Gesetzmäßigkeiten der realen Welt schwer zu vereinbaren ist. Ein Grundproblem der modernen Physik, das die Wissenschaft selber gerne lösen würde.
Denn die Welt der Quanten und Atome ist mit den klassischen Regeln der Physik, die nach Ursache und Wirkung schaut, nicht zu verstehen. Wer sich einlässt auf diese andere Welt der Wissenschaft, wird am Ende verstehen, was genau Einstein und seinen Kollegen soviel Kopfzerbrechen bereitet hat.
Erklärt wird dazu im ersten Teil des Buches die Entdeckung der Atome. Winzig kleine Teilchen, die seit dem Urknall die Grundsubstanz des Lebens auf der Erde und allen anderen Planeten bilden. Und doch haben sie so gut wie keine Materie.
Atome bestehen fast ausschließlich aus leerem Raum.
"Machen Sie eine Faust und stellen Sie sich eine riesige Kathedrale darum vor. Dann haben sie eine Vorstellung von der unglaublichen Leere dieser Teilchen."
Die gesamte Menschheit ist auf Grund dieser Tatsache auf die Größe eines Zuckerwürfels reduzierbar.
Trotzdem haben Atome unglaubliche Eigenschaften, sie können z.B. an mehreren Orten gleichzeitig sein. Etwas was für den Menschen unmöglich ist, obwohl er aus Milliarden von Atomen besteht. Ein paradoxer Umstand, den der Autor anschaulich als "schizophrenes Verhalten" der Atome beschreibt.
Wie man sich diesen vorstellen muss, lässt sich an der Spiegelung in einer Fensterscheibe erklären. Ein großer Teil der Energieteilchen fließt durch eine Scheibe hindurch, allerdings nicht alle. Einige erzeugen, weil sie, einfach gesagt, gleichzeitig vor und hinter der Glasscheibe sind, eine Spiegelung auf der Fensterscheibe.
Vom Phänomen Licht, das nicht nur Einstein intensiv beschäftigt hat, geht es elegant weiter zum Thema Teleportation: "Scotty, beam me up!". Theoretisch ein mögliches Modell, das sich allerdings nicht auf den Menschen übertragen lässt, betont Chown. Damit leitet er direkt weiter zur Quantentheorie, die die Wechselwirkung zwischen den kleinsten Teilchen im Universum zu erfassen versucht. Leider lässt sich diese nicht direkt beobachten, erfährt der Leser, weshalb man sich in der Physik darauf beschränkt, die Auswirkungen zu erkennen.
Nach diesem ersten umfassenden Überblick, der beim griechischen Naturforscher Demokrit (400v.Chr.) beginnt und über die Arbeiten von Einstein, Rutherford, Schrödinger bis Anton Zeilinger reicht, hat der Leser eine ungefähre Vorstellung davon, mit welche Fragestellungen sich die Physik in den letzten Jahrhunderten beschäftigt hat.
Im zweiten Teil geht es dann um Raum und Zeit, die Relativitätstheorie Einsteins. Nichts ist schneller als Licht. Auch hier unterhält der Autor durch einfache Erklärungen und anschauliche Beispiele.
Am Ende kommt er noch auf Schwarzen Löchern und den Urknall zu sprechen und die Frage: ob das Universum sich tatsächlich immer weiter ausbreiten wird, oder es vielleicht irgendwann doch wieder zusammenschrumpft.
Insgesamt eine durchgängig unterhaltsame Darstellung, die mit kleinen skurrilen Sciencefiction Geschichten aufwartet, ohne dabei die wissenschaftlichen Erklärungen zu vernachlässigen.
Zu lesen auch ohne spezielle Vorkenntnisse, allerdings mit ein wenig Zeit. Denn um das komplexe Theoriegebäude der Physik zu begreifen, sollte man gelegentlich innehalten und kurz über das ein oder andere seltsame Phänomen nachdenken.
Marcus Chown: Warum Gott doch würfelt
Über schizophrene Atome und andere Merkwürdigkeiten aus der Quantenwelt
Aus dem Engl.von Kurt Neff
dtv premium, 2005, 15 €
Mit solchen Sätzen führt Chown den Leser in ein Gebiet, das deshalb so schwierig für die meisten Laien ist, weil es mit den Gesetzmäßigkeiten der realen Welt schwer zu vereinbaren ist. Ein Grundproblem der modernen Physik, das die Wissenschaft selber gerne lösen würde.
Denn die Welt der Quanten und Atome ist mit den klassischen Regeln der Physik, die nach Ursache und Wirkung schaut, nicht zu verstehen. Wer sich einlässt auf diese andere Welt der Wissenschaft, wird am Ende verstehen, was genau Einstein und seinen Kollegen soviel Kopfzerbrechen bereitet hat.
Erklärt wird dazu im ersten Teil des Buches die Entdeckung der Atome. Winzig kleine Teilchen, die seit dem Urknall die Grundsubstanz des Lebens auf der Erde und allen anderen Planeten bilden. Und doch haben sie so gut wie keine Materie.
Atome bestehen fast ausschließlich aus leerem Raum.
"Machen Sie eine Faust und stellen Sie sich eine riesige Kathedrale darum vor. Dann haben sie eine Vorstellung von der unglaublichen Leere dieser Teilchen."
Die gesamte Menschheit ist auf Grund dieser Tatsache auf die Größe eines Zuckerwürfels reduzierbar.
Trotzdem haben Atome unglaubliche Eigenschaften, sie können z.B. an mehreren Orten gleichzeitig sein. Etwas was für den Menschen unmöglich ist, obwohl er aus Milliarden von Atomen besteht. Ein paradoxer Umstand, den der Autor anschaulich als "schizophrenes Verhalten" der Atome beschreibt.
Wie man sich diesen vorstellen muss, lässt sich an der Spiegelung in einer Fensterscheibe erklären. Ein großer Teil der Energieteilchen fließt durch eine Scheibe hindurch, allerdings nicht alle. Einige erzeugen, weil sie, einfach gesagt, gleichzeitig vor und hinter der Glasscheibe sind, eine Spiegelung auf der Fensterscheibe.
Vom Phänomen Licht, das nicht nur Einstein intensiv beschäftigt hat, geht es elegant weiter zum Thema Teleportation: "Scotty, beam me up!". Theoretisch ein mögliches Modell, das sich allerdings nicht auf den Menschen übertragen lässt, betont Chown. Damit leitet er direkt weiter zur Quantentheorie, die die Wechselwirkung zwischen den kleinsten Teilchen im Universum zu erfassen versucht. Leider lässt sich diese nicht direkt beobachten, erfährt der Leser, weshalb man sich in der Physik darauf beschränkt, die Auswirkungen zu erkennen.
Nach diesem ersten umfassenden Überblick, der beim griechischen Naturforscher Demokrit (400v.Chr.) beginnt und über die Arbeiten von Einstein, Rutherford, Schrödinger bis Anton Zeilinger reicht, hat der Leser eine ungefähre Vorstellung davon, mit welche Fragestellungen sich die Physik in den letzten Jahrhunderten beschäftigt hat.
Im zweiten Teil geht es dann um Raum und Zeit, die Relativitätstheorie Einsteins. Nichts ist schneller als Licht. Auch hier unterhält der Autor durch einfache Erklärungen und anschauliche Beispiele.
Am Ende kommt er noch auf Schwarzen Löchern und den Urknall zu sprechen und die Frage: ob das Universum sich tatsächlich immer weiter ausbreiten wird, oder es vielleicht irgendwann doch wieder zusammenschrumpft.
Insgesamt eine durchgängig unterhaltsame Darstellung, die mit kleinen skurrilen Sciencefiction Geschichten aufwartet, ohne dabei die wissenschaftlichen Erklärungen zu vernachlässigen.
Zu lesen auch ohne spezielle Vorkenntnisse, allerdings mit ein wenig Zeit. Denn um das komplexe Theoriegebäude der Physik zu begreifen, sollte man gelegentlich innehalten und kurz über das ein oder andere seltsame Phänomen nachdenken.
Marcus Chown: Warum Gott doch würfelt
Über schizophrene Atome und andere Merkwürdigkeiten aus der Quantenwelt
Aus dem Engl.von Kurt Neff
dtv premium, 2005, 15 €