Inhalt Vorwort ................................................................................................................................ V Charaktere ...................................................................................................................... XIII Teilchen ........................................................................................................................... XIV Maße zum Messen ........................................................................................................ XVI

I - Raketen und Planeten Polarlichter Licht

Ein anregendes Leuchten für Menschen und Atome..................

Wellen im elektromagnetischen Feld........................................................

Tarnmäntel

Ungesehen durchs Leben gehen................................................

Der Doppler-Effekt Laser

1 ...........3 .............. .7 ............... 11

Gestreckte Wellen....................................................................................................... .15

Hochqualitätslicht mit neuen Möglichkeiten......................................................................................... 19

Vakuum und Luftdruck

Moleküle in Bewegung...................................................................................... .23

Strömungen und Turbulenzen Wieso fliegt ein Flugzeug? Oberflächenspannung

Wie man die Luft dazu bringt, einen oben zu halten.......................... 31

Minimale Oberfläche für maximalen Komfort.

Nichtnewtonsches Fluid Raketenmanöver

Besser nicht auf der Autobahn testen.............................................27

Ist es flüssig? Oder ist es fest? ................................

Navigieren im Nichts.

..... .35 ..............39

43

Die Keplerschen Gesetze Erhaltungssätze

In der Natur geht nichts verloren.............................

Die Voyager-Sonden

....................................51

W o noch kein Mensch zuvor gewesen ist.............................................

Die Geburt des Sonnensystems Die Entstehung des Mondes Extrasolare Planeten

Staub unter Hochdruck...............

Ein kleiner Urknall in Erdnähe...............

Klassifizierung der Sterne

..........63

71

.83

Sternenleichen und Standardkerzen.................... .87

Wer ins Schwarze trifft, kommt nicht wieder raus.........................................91

Was passiert, wenn du in ein Schwarzes Loch fällst?............... Wie auf einen Schlag alles begann................................................

Zeitstrahl unseres Universums

Vom Urknall bis heute.....................

Die kosmische Hintergrundstrahlung Superstrukturen des Universums Galaxientypen

73

Das Ende eines Sterns der Hauptreihe...................79

Es endet mit einem Knall..................................................................................

Weiße Zwerge und Typ la Supernovae

Der Urknall

...............59

Das Who is Who der Sterne.....................................................

Rote Riesen und Planetarische Nebel

Schwarze Löcher

55

Ist jemand da draußen? .................................................................... .67

II - Der Kosmos und das Ganze

Su pernovae

47

Was zur Bewegung der Planeten nötig ist.

Das Aussehen zählt.

.......93 ......97 .....100

Die ältesten Photonen des Universums..................105

Ein Netzwerk aus Sternen.......................................... 109

Relativität von Raum und Zeit

Wieso Licht nicht schneller wird, wenn man es schiebt.

Die Allgemeine Relativitätstheorie Gekrümmte Raumzeit

.117

Gekrümmter Raum und verbogene Zeit............................ 121

Eine Frage des Blickwinkels.............................................................................. 125

Gravitationslinsen

Optische Täuschungen am Nachthimmel...................

Gravitationswellen

Surfen auf der Raumzeit.............................................

............129 ......... 133

Dunkle Materie

Scheinbar nicht da...............................................................

Dunkle Energie

Einsteins größte Eselei plötzlich wieder im Trend......................................................... 141

III - Geheimnisvolle Quanten Welle-Teilchen-Dualismus

Über die Verrücktheit der Quantenw elt........................................ 151

Heisenbergsche Unschärferelation

Feynman-Pfade Der Tunneleffekt

145

Welle oder Teilchen?.................................................................................. 147

Das Doppelspalt-Experiment

Schrödingers Katze

..........137

Man kann nicht beides haben........................................... 155

Gleichzeitig tot und lebendig.....................................

........ .159

Realität als Summe von Wahrscheinlichkeiten................

.............. 163

Wo eine Wellenfunktion ist, ist auch ein W eg........................................................... .167

Radioaktive Zerfälle

Über das Leben von Atomkernen und ihr Ende............................................... 171

Alpha-, Beta- und Gammastrahlen

Kembausteine auf Reisen....................................................175

Kernfusion

Natürliche Energiequelle, aber noch ohne Kraftwerk............................................................ 179

Supraleiter

Super-Autobahnen für Elektronen

183

Suprafluidität Spin

Die gruselige Art von Fluid.

Teilchentanz in diskreten Schritten..........................................................

Verschränkung

Eine spukhafte Fernwirkung?......................... ...............

Quantenteleportation Qubits

.................... 195

Wie man einen Quantencomputer baut............................................................................................ 203

Atome vs. Elementarteilchen Das Neutrino

Antimaterie

Kommt da noch was?...................................................................... .209

Das bisher beste Handbuch für unser Universum......................................... .217

Mehr Science als Fiction........................................................................................................... .221

Teilchenzerfälle

Das kurze Leben und die interessanten Nachkommen der Teilchen.................... .225

Feynman-Diagramme

Ernst gemeintes Teilchengekritzel................................................................... .229

Die Starke Wechselwirkung

Was unsere Atomkerne zusammenhält...........................................233

Die Schwache Wechselwirkung mc2

207

So leicht und doch so schwer zu fassen.......................................................................... 213

Das Standardmodell

-

..................191

Hin und wieder zurück........................................................................................ 199

IV - Tatort Teilchenphysik

E

.187

Schwach, aber einzigartig............

Energie und Masse - fast dasselbe..................................................

............. 237 .................. .241

Der Higgs-Mechanismus

Ursprung der Teilchenmasse.................................................................... .245

Die Struktur des Protons

Oder auch: Wie man ohne Higgs Masse bekommt............................ .249

Teilchenbeschleuniger

Zeitmaschinen und Urknallsimulatoren.

253

Teilchendetektoren

Das Unsichtbare sichtbar machen.

Kosmische Höhenstrahlung Neutrinooszillation Strahlentherapie

.257

Ausgesendet von weit entfernten Beschleunigern......................... 261

Teilchen, die ihre Persönlichkeit ändern.............................................................. .265

Teilchen auf einer Mission gegen das Böse...............................................................269

V - Jenseits der Grenzen unseres Wissens

273

Exotische Materie

........275

Vor dem Urknall

Anders als alles, was wir kennen.........................................

Ein Rückprall?.......................................................................

Quantengravitation

Was ist die Quantentheorie der vierten Kraft?..................

Verdampfung Schwarzer Löcher Wurmlöcher Tachyonen

.......279 ............283

Plancksterne statt Singularitäten?.......................................... 287

Abkürzungen durch Raum und Zeit.......................................................................................291 Tatsächlich schneller als Licht................................................................................................... .295

Warp-Antrieb

Ein Ritt auf der Welle der Raumzeit....................................................................................299

Supersymmetrie Stringtheorie

Eine schöne Lösung für viele Problem e...............................

Ein Weg zur Weltformel™.............................................................

Extradimensionen

Kleine versteckte Räume................................................................

Viele-Welten-Theorie

......... .303

.307 ... .311

In einem anderen Universum ist die Katze lebendig..................................... .315

Das Ende des Universums

Und dann?

318