Bedeutende Theorien des 20. Jahrhunderts - Relativitätstheorie, Kosmologie, Quantenmechanik und Chaostheorie
von: Werner Kinnebrock
De Gruyter Oldenbourg, 2013
ISBN: 9783486735826
Sprache: Deutsch
221 Seiten, Download: 2959 KB
Format: PDF, auch als Online-Lesen
Mehr zum Inhalt
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 |