Das Dunkle Universum (eBook)

Der Wettstreit Dunkler Materie und Dunkler Energie: Ist das Universum zum Sterben geboren?

Adalbert W. A. Pauldrach (Autor)

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2017 | 2. Aufl. 2017
XXII, 660 Seiten
Springer Berlin Heidelberg (Verlag)
978-3-662-52916-4 (ISBN)

Infos

Die zweite Auflage dieses beliebten Werkes nimmt die Leser mit auf eine spannende Reise durch die Dunklen Komponenten des Kosmos und bis an die Grenzen unseres Wissens. Dunkle Materie und Dunkle Energie haben ganz offensichtlich einen gemeinsamen Ursprung, und dieser zwingt sie zu einem Wettstreit, dessen Ausgang für die Zukunft des Universums von entscheidender Bedeutung ist.

Dunkle Energie - sie ist überall und durchdringt den Kosmos. Aber was bewirkt sie und woraus besteht sie, und wie können wir sie überhaupt erkennen? Dunkle Materie - unsichtbar und doch mit großem Einfluss auf mächtige Materieansammlungen und riesige Galaxienhaufen. Was können wir über sie erfahren? 

Anschaulich und verständlich erläutert Adalbert Pauldrach, was die heutige Physik über Dunkle Energie und Dunkle Materie sagen kann. Dabei diskutiert der Autor modernste Erkenntnisse, kritisiert Theorien und zeichnet ein Bild unseres aktuellen Wissensstandes. Am Ende des Buches wird er die Leser mit einem verblüffenden Erklärungsversuch sogar über die Grenzen heutiger Erkenntnis hinaus blicken lassen. In der zweiten Auflage wurden unter anderem Kapitel zur Speziellen und Allgemeinen Relativitätstheorie, zu Schwarzen Löchern und Ersten Sternen, zu Roten Überriesen und Cepheiden sowie zur Dunklen Materie und zur Dunklen Energie aktualisiert und erweitert. Neue Exkurse laden den interessierten Leser dazu ein, Zusammenhänge mit einfachen mathematischen Mitteln selbst nachzuvollziehen.

Ein spannendes Buch für Leser aller Altersstufen und Fachrichtungen und für alle, die mehr über unser Universum und dessen Zukunft wissen wollen. 

Adalbert W.A. Pauldrach, Professor für Astrophysik, forscht und lehrt an der Fakultät für Physik der Ludwig-Maximilians-Universität München.

Inhalt

Vorwort zur Neuauflage des Buches 6
Vorwort des Verlags 8
Prolog 9
Inhaltsverzeichnis 17
1 Das Universum wird von Dunklen Elementen dominiert! 21
1.1Das Universum und sein verheerender Zustand 26
2 Das Universum aus Sicht der Mikrowelle 44
2.1Die frühen Strukturen und das darin verlorene Universum! 46
2.2Endlose „Dunkle Jahre“ und ein nie erwachendes Universum? 58
3 Das grundlegende Inventar: Raum und Zeit – oder doch Raumzeit? 61
3.1Was ist, wenn sich nichts verändert? 63
3.2Warum leuchtet die Dunkelheit nicht? 70
3.3Der Kampf der Fluktuationen gegen das Gleichgewicht 76
3.4Newton versus Einstein 80
3.5„Alles ist relativ“, nur das Absolute nicht! 97
3.6Zeit und Raum im Gleichschritt 100
3.7Der Raum wird trotz regelndem Takt zum Nichts! 105
3.8Ohne Expansion weder Struktur noch nutzbare Zeit! 111
4 Die wichtigsten Klebstoffsorten: „Negativ“, „Stark“, „Bernstein“ und „Schwach“ 116
4.1Das „Higgs-Vakuum“ enthält alles 119
4.2m = Ec2 – die Energiequelle des Universums 129
4.2.1„Klein“ und „Kleiner“ 132
4.2.2Was ist Kernkraft? 137
4.2.3Der Massendefekt 140
4.3Der Schwache bremst den Takt und fördert Entwicklung 144
5 Masse und Energie formen ihr Umfeld bis zur Unkenntlichkeit! 152
5.1Der gravitative Zeitdilatationseffekt als Ventil für c: die Lichtgeschwindigkeit 157
5.2Die Gravitation als Scheinkraft 172
5.3Die Lichtgeschwindigkeit c befiehlt! Und der Raum krümmt sich vor der Masse 176
5.4Das Dreigespann: Masse, Zeit und Raum 188
5.5Der Schwarzschild-Radius und die Planck-Skala 196
6 Die Triebfeder der Energieproduktion – ihre Stärke ist ihre Schwäche! 207
6.1Schwarze Löcher und die Wellen der Gravitation 207
6.2Der Werdegang der Sterne im Überblick 216
6.2.1Die massearme Seite 216
6.2.2Die massereiche Seite 220
6.3Sternentwicklung: Treibjagd in die Sackgasse? 227
6.4Der Kollaps eines Kerns 231
6.4.1Der Fall Gammastrahlenblitz 232
6.4.2Der Fall Supernova Typ II 234
6.4.3Der Fall Hypernova 234
6.5Die Bestellung explosiver Standardsterne 236
7 Der Primus inter Pares 239
8 Das Universum: stur statisch oder entwickelbar? 253
8.1Der Tag, an dem das Universum offiziell entdeckt wurde! 254
8.2Das Universum expandiert als Ganzes, doch der Entdecker glaubte nicht daran! 274
8.3Das Expansionsverhalten des Universums 280
8.3.1Die Hubble-Sphäre und kein Ende 283
8.3.2Die kosmische Zeit und die Qualität des Raums 286
8.3.3Nichts explodiert ins Nichts! 291
8.3.4Die Expansion wird ausgebremst! 293
9 Die Suche nach dem „expansionsauslösenden“ Gaspedal 301
9.1Rechts vor links – oder links vor rechts? 305
9.2Das Universum macht sich flach 307
9.3Es war der „Bang“ und nicht der „Big Bang“! 308
10 Quo vadis, malades Universum? 326
11 Das Dunkle lässt das Universum auferstehen! 334
11.1Die ersten Sterne, und sie kamen scheinbar aus dem Nichts 334
11.2Das Dunkle und sein Kampf für das Licht 345
12 Das Universum hat es gut versteckt – zumindest „das Meiste“! 357
13 Kosmische Leuchtfeuer und die Zerstörungswut spezieller Sterne 363
13.1Kohlenstoff und das Supernovadebakel 368
13.2Der Aufbau eines nachhaltigen Sternfeuerwerks 380
13.2.1Die Lieferung des thermonuklearen Sprengstoffs 383
13.2.2Das Verbot von Pauli schafft die Grundlage 383
13.2.3Der Verlust des Sternradius sorgt für den Zünder 387
13.3Ein unglaublich starker Abgang! 393
14 Leere enthält mehr als das Universum! 400
14.1Kosmische Leuchttürme als Wegweiser 400
14.2Der Charakter der kosmischen Leuchttürme 405
14.2.110 Milliarden Sonnenleuchtkräfte und ein Supernovablitz? 406
14.2.2Der individuelle Abklang von 10 Milliarden Sonnenleuchtkräften 412
14.2.3Ein Fingerabdruck hat etwas zu sagen! 415
14.3Die Entdeckung der Dunklen kosmischen Energie 419
15 Sagen die kosmischen Leuchttürme die Wahrheit? 425
15.1Die Vorläufersterne und ihre ausgeklügelte Tarnung 429
15.1.1Fein getunte Doppelsternsysteme als schmucke Kandidaten? 431
15.1.2Zentralsterne Planetarischer Nebel bringen sich ins Spiel 438
15.1.3Die Fingerabdrücke empfehlen: Zentralsterne Planetarischer Nebel 442
15.1.4Haben wir die Vorläufersterne aus ihrem Versteck gelockt? 450
15.2Supernovae Typ Ia im Wahrheitsgriff kriminalistischer Technik 452
16 Fixierung eines neuen Weltmodells – die Kosmologie ordnet sich neu! 463
17 Das Standardmodell wird angezählt! 475
17.1Dunkle Energie und ihre negative Überraschung 476
17.1.1Expansion: Spielball für den Druck, und die Energie schaut zu! 480
17.1.2Negativer Druck gleich negativer Energiedichte? 490
17.2Die No-Name-Produkte: Quintessenz und Kosmonfeld 496
18 Da kommt etwas Großes auf uns zu! 503
18.1Die „Higgsogenesis“ und die gebrochene Symmetrie 507
18.2„Anti-Higgs“ – der Schlüssel zum Verständnis der Dunklen Elemente! 511
18.2.1Mit „Anti-Higgs“ über die gebrochene Symmetrie der Materie zur Dunklen Materie! 512
18.2.2Ein erlöschender Kompensationseffekt entflammt die Dunkle Energie 518
Epilog 531
Anhang A: Fundamente der Astrophysik im Streiflicht eines Glossariums 545
Anhang B: Der Aufbau gewöhnlicher Materie 613
Anhang C: Maßgebliche Zahlenwerte und Einheiten 618
Abbildungsverzeichnis 626
Quellenbezug 650
Sachverzeichnis 651

Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 28.4.2017
• Zusatzinfo: XXII, 660 S. 171 Abb. in Farbe.
• Verlagsort: Berlin
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Sachbuch/Ratgeber ► Natur / Technik ► Weltraum / Astronomie
• Themenwelt: Naturwissenschaften ► Physik / Astronomie ► Astronomie / Astrophysik
• Themenwelt: Technik
• Schlagworte: Dunkle Energie • Dunkle Materie • Expansion des Universums • Kosmologie • Sternentwicklung
• ISBN-10: 3-662-52916-5 / 3662529165
• ISBN-13: 978-3-662-52916-4 / 9783662529164