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Über dieses Buch

Mit diesem Buch begeben Sie sich auf eine Reise vom Beginn des Universums in die ferne Zukunft: Was ist Zeit? Kann man den Urknall sehen? Wie funktioniert Inflation? Wie entstehen Sterne? Wie untersucht man Exoplaneten? Wie sieht die Zukunft des Universums aus? Kann die Zeit enden?

Fünfzehn allgemeinverständliche Beiträge aus Spektrum der Wissenschaft und Sterne und Weltraum bieten dem Leser einen vielfältigen Blick auf unser Universum: der erste Teil der Beiträge beschäftigt sich mit dem frühen Universum, mit Zeit, Urknall, Inflation und Dunkler Materie. Der zweite Teil stellt die Gegenwart in den Vordergrund und beleuchtet unter anderem die ersten Sterne und ihre Entwicklung, Exoplaneten und supermassereiche Schwarze Löcher. Im abschließenden Teil widmen die Autoren sich den Fragen, welche Zukunft die Sterne im Universum haben und welche Rolle die Dunkle Energie für den Fortgang des Universums, in dem wir leben, spielt.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Vergangenheit

Frontmatter

Was ist Zeit?

Von kosmischen Zyklen zum kosmologischen Zeitpfeil
Der Wecker klingelt. Aufstehen! Wir starten in den Tag und planen unser Programm mit einem wesentlichen Werkzeug: der Uhr. Sie zeigt uns ganz selbstverständlich die Zeit an. Doch was ist Zeit überhaupt? Die uns im Alltag geläufigen Zeitbegriffe sind mit wiederkehrenden kosmischen Vorgängen verknüpft – mit dem Auf- und Untergang der Sonne, dem Mondzyklus und der Umlaufbewegung der Erde. Es gibt aber auch eine Merkwürdigkeit: Die Zeit kennt nur eine Richtung (aus Sterne und Weltraum 11/2012).
Andreas Müller

Zeugen des Urknalls

Möglicherweise sind in der Entstehungsphase des Universums winzige Schwarze Löcher entstanden. Ihre Entdeckung wäre eine Sensation – doch bislang entziehen sich die hypothetischen Objekte allen Nachweisversuchen (aus Spektrum der Wissenschaft 5/2013).
Marek A. Abramowicz, Julia Tjus

Kosmische Inflation auf dem Prüfstand

Nach gängiger Meinung blähte sich das Universum unmittelbar nach dem Urknall extrem auf. Doch das Modell dieser so genannten kosmischen Inflation beruht auf derart willkürlichen Annahmen, dass einige Forscher nach Alternativen suchen (aus Spektrum der Wissenschaft 8/2011).
Paul J. Steinhardt

Wellenschlag des Urknalls

Die unmittelbar auf den Urknall folgende Phase der kosmischen Inflation erzeugte Gravitationswellen, die im kosmischen Strahlungshintergrund feinste Spuren hinterließen. Die kürzlich beobachtete „Verwirbelung“ der kosmischen Mikrowellenstrahlung wird allerdings größtenteils vom Staub in der Milchstraße erzeugt. Schon bald sollen präzisere Messungen aus den galaktischen Staubsignalen die Spur der kosmischen Inflation herausfiltern (aus Spektrum der Wissenschaft 3/2015).
Lawrence M. Krauss

Der verborgene Kosmos

Viele Beobachtungen im Universum legen nahe, dass es neben der sichtbaren Materie noch eine andere, „dunkle“ Komponente geben müsste. Lange waren die Forscher von nur einer Sorte an Teilchenkandidaten dafür ausgegangen: den WIMPs. Doch möglicherweise ist die unsichtbare Seite des Alls weitaus vielfältiger (aus Spektrum der Wissenschaft 11/2015).
Bogdan A. Dobrescu, Don Lincoln

Gegenwart

Frontmatter

Giganten im All

Seit in der Milchstraße ein supermassereiches Schwarzes Loch entdeckt wurde, haben Astronomen solche Objekte in fast allen aktiven Galaxien aufgespürt. Heute erforschen sie, wie stark die Gravitationsmonster Entstehung und Schicksal ihrer Galaxien beeinflussen und steuern (aus Spektrum der Wissenschaft 5/2013).
Gerhard Börner

Die ersten Sterne

Bald nach dem Urknall begann eine „dunkle Ära“ des Universums, die rund 100 Mio. Jahre andauerte. Erst danach bildeten sich Sterne, und das All wurde allmählich lichtdurchlässig. Diese frühen Supersterne waren vermutlich millionenfach größer als die Sonne, explodierten als Supernovae und bildeten schließlich gigantische Schwarze Löcher. Doch so viel Kosmologen über diese Prozesse grübeln: Die Einzelheiten des Endes der dunklen Ära liegen noch immer – im Dunkeln (aus Spektrum der Wissenschaft 4/2013).
Michael D. Lemonick

Erster Nachweis: Verschmelzende Neutronensterne

Ein Meilenstein für die Astronomie, ein Glücksfall für die Forschung: Erstmals gelang es, mit Gravitationswellen und in allen Bereichen des elektromagnetischen Spektrums – von den hochenergetischen Gammastrahlen über das sichtbare Licht bis zu der langwelligen Radiostrahlung – die Kollision von zwei Neutronensternen in einer fernen Galaxie zu beobachten (aus Sterne und Weltraum 12/2017).
Markus Pössel

Das wechselhafte Leben der Sterne

Der funkelnde Nachthimmel erfüllt uns seit jeher mit Ehrfurcht und Staunen. Doch erst jetzt verstehen die Astronomen allmählich, welche Prozesse die Lichtquellen und Elementfabriken des Universums antreiben (aus Spektrum der Wissenschaft 8/2013).
Ralf Launhardt

Exoplaneten – eine Spurensuche

Die Anzahl der Planeten außerhalb unseres Sonnensystems steigt stetig; inzwischen kennen wir mehr als 900 davon. Weitere 3000 Objekte gelten als Planetenkandidaten. Doch wie lassen sie sich charakterisieren, auch wenn wir sie bisher nur indirekt beobachten können? Es sind ihre Atmosphären, die dem Sternenlicht spezifische Signaturen aufprägen (aus Sterne und Weltraum 9/2013).
Lisa Kaltenegger

Zukunft

Frontmatter

Die ferne Zukunft der Sterne

Manche meinen, die glorreichen Tage des Universums seien bereits vorbei – doch weit gefehlt! In den kommenden Milliarden und Billionen Jahren werden völlig neue Himmelsphänomene in Erscheinung treten (aus Spektrum der Wissenschaft 6/2012).
Donald Goldsmith

Brisante Dunkle Energie

Eine Kraft treibt das Universum auseinander. Aber wie? Auch zwei Jahrzehnte nach seiner Entdeckung verstehen Theoretiker das Phänomen nicht. Nun sollen neue Experimente Klarheit schaffen (aus Spektrum der Wissenschaft 9/2016).
Adam G. Riess, Mario Livio

Einsteins Weg zur allgemeinen Relativitätstheorie

Mit seiner neuen Theorie der Gravitation revolutionierte Albert Einstein vor 100 Jahren unser Denken. Doch auf dem Weg zu jenen Formeln, die heute jeder Physikstudent lernt und Handwerkszeug der theoretischen Astrophysik und Kosmologie sind, rang er jahrelang um eine Lösung (aus Spektrum der Wissenschaft 10/2015).
Michel Janssen, Jürgen Renn

Multiversum in Beweisnot

Viele Kosmologen fasziniert die Idee, es gebe unzählige Paralleluniversen mit jeweils eigenen Naturgesetzen. Doch das Problem ist: Niemand wird je nachprüfen können, ob ein solches Multiversum überhaupt existiert (aus Spektrum der Wissenschaft 11/2011).
George F. R. Ellis

Kann die Zeit enden?

Ein Ende der Zeit erscheint einerseits unmöglich, andererseits geradezu unvermeidlich. Jüngste physikalische Forschungsansätze deuten auf eine Lösung für dieses Paradoxon (aus Spektrum der Wissenschaft 5/2011).
George Musser
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