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Bedeutende Theorien des 20. Jahrhunderts - Relativitätstheorie, Kosmologie, Quantenmechanik und Chaostheorie
von: Werner Kinnebrock
De Gruyter Oldenbourg, 2013
ISBN: 9783486735826 , 221 Seiten
Format: PDF, OL
Kopierschutz: Wasserzeichen
Preis: 44,95 EUR
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Bedeutende Theorien des 20. Jahrhunderts - Relativitätstheorie, Kosmologie, Quantenmechanik und Chaostheorie
Vorwort
5
1 Einleitung
13
2 Die klassische Physik oder das sichere Wissen
15
2.1 Die Ausgangslage – Scholastik und griechische Philosophie
15
2.2 Der Beginn naturanalytischen Denkens – Kopernikus, Kepler, Galilei
18
2.3 Der Begründung neuzeitlichen Denkens – René Descartes
20
2.4 Die neue Mechanik – Isaac Newton
22
Newton und sein Weltbild in der Folgezeit
24
Die Probleme mit dem Licht
25
2.5 Elektrische Erscheinungen – Faraday und Maxwell
27
2.6 Determinismus
29
2.7 Zufall und Wahrscheinlichkeit
31
2.8 Das Ende der klassischen Physik
33
3 Die Spezielle Relativitätstheorie oder das Ende der absoluten Zeit
35
3.1 Der Äther
35
3.2 Die Lichtgeschwindigkeit ist konstant
36
3.3 Nicht alle Uhren gehen gleich
38
3.4 Wer reist, altert langsamer
38
3.5 Myonen – messbar und doch nicht vorhanden?
39
3.6 Das Zwillingsparadoxon
40
3.7 Größer als Lichtgeschwindigkeit?
40
3.8 Gleichzeitig ist nicht gleichzeitig
42
3.9 Kausalität
43
3.10 Massen sind nicht unveränderlich
45
3.11 Masse und Energie
46
3.12 Die Längenkontraktion
47
3.13 Relativitätstheorie und Elektrizität
48
3.14 Maxwells Gleichungen und die Relativitätstheorie
50
4 Die Allgemeine Relativitätstheorie oder der gekrümmte Raum
53
4.1 Schwere und träge Masse
53
4.2 Gekrümmte Lichtstrahlen
55
4.3 Uhren im Gravitationsfeld
56
4.4 Längen im Gravitationsfeld
57
4.5 Planetenbahnen werden vermessen
58
4.6 Ist der Weltraum gekrümmt ?
60
4.7 Die Welt der Flächenmenschen
61
4.8 Die Raumkrümmung
63
5 Kosmologie oder die Unermesslichkeit des Raumes
67
5.1 Das kosmologische Prinzip und die Geometrie des Alls
67
5.2 Astronomisches
69
5.3 Der Doppler-Effekt
71
5.4 Das All dehnt sich aus
72
5.5 Die Einsteinschen Gleichungen
74
5.6 Die Raum-Zeit-Struktur des Alls
74
5.7 Moleküle, Atome, Elementarteilchen
77
5.8 Die Hintergrundstrahlung
78
5.9 Was geschah nach dem Urknall?
79
5.10 Löcher im All?
82
5.11 Die Grenzen des Alls
83
5.12 Dunkle Materie und dunkle Energie
84
6 Die Quantenmechanik oder das Ende der Objektivität
85
6.1 Die Anfänge
86
Max Planck und die Quantisierung
86
Das Doppelspaltexperiment
88
Atome
90
Materiewellen
93
Die Schrödinger-Gleichung
95
Die Lösung der Schrödinger-Gleichung
97
Die Unschärferelation
99
6.2 Fakten und Aussagen
101
? (x,t) und Messungen
101
Niels Bohr versus Albert Einstein
103
Das EPR-Paradoxon
106
Das Bellsche Theorem
108
Experimente zur Bestätigung der Quantenmechanik
109
6.3 Folgerungen
110
Mikroskopische Realität
110
Makroskopische Realität
111
Ganzheit und Einheit
113
Quantentheorie und Philosophie
115
Quantentheorie, Gehirn und Bewusstsein
117
Quantentheorie und Erkenntnis
119
Quantentheorie und Psychologie
120
Quantentheorie und Evolution
121
6.4 Dekohärenz
122
7 Chaostheorie oder das Ende der Berechenbarkeit
125
7.1 Zukunft und Berechenbarkeit
125
Die Berechenbarkeit von Ereignissen
126
Ist das Sonnensystem stabil?
127
Der Schmetterlingseffekt
129
Das Ende der Kausalität?
131
Attraktoren und Stabilität
133
Seltsame Attraktoren
140
Turbulenzen und Attraktoren
142
7.2 Von der Ordnung zum Chaos
142
Die logistische Gleichung
143
Naturkonstanten der Chaostheorie
148
7.3 Die Geometrie der Natur
149
Die fraktale Geometrie
149
Gebrochene Dimensionen
153
Fraktale
155
Wie entstehen Julia-Mengen?
156
Die Mandelbrot-Menge
162
Fraktale und Chaos
166
Fraktale und die Formen der Natur
167
7.4 Folgerungen aus der Chaostheorie
168
Ordnung und Chaos
168
Chaos in der Medizin
169
Der Reduktionismus
171
Holismus und Reduktionismus
172
Chaos, überall Chaos
173
7.5 Bilder
176
8 Ordnung aus dem Chaos oder die Frage nach dem Leben
183
8.1 Ordnung aus dem Chaos
183
Chaos und Ordnung
183
Die Entropie
184
Evolution und Entropie
186
Konservative und dissipative Systeme
186
Ordnung aus dem Chaos
188
8.2 Vom Ursprung des Lebens
190
Die DNS – Baustein des Lebens
190
Die Anfänge
194
Die erste Zelle
195
Evolution als Selbstorganisation
197
9 Grenzen mathematischer Logik oder unentscheidbare Sätze
201
9.1 Kalkül und Beweise
201
Was ist Wahrheit?
201
Der Kalkül am Beispiel der Geometrie
202
Die Unabhängigkeit der Axiome und die Nichteuklidische Geometrie
204
Kann ein Computer denken?
205
Begreifbarkeit und Erkennbarkeit
207
Der Gödelsche Satz
210
9.2 Grenzen der Mathematik
211
Modell und Wirklichkeit
211
Der Begriff Unendlich
213
Wie real sind mathematische Objekte?
214
Anhang
217
Literatur
221
Personenverzeichnis
225
Sachverzeichnis
227
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