Astronomie

Für den Laien mag die Erkenntnis, daß die Welt chaotisch ist, eher banal sein -- in der Physik stellt diese Einsicht die seit dem 18. Jahrhundert unangetastete, deterministische Weltsicht im Sinne Newtons in Frage. Demnach fällt der Apfel in immer gleicher Weise vom Baum, verhält sich eine Versuchsanordnung immer in gleicher Weise, wenn die Ausgangsbedingungen dieselben sind. Weit gefehlt. Schon winzige, nicht meßbare Änderungen können das Ergebnis in dramatischer Weise verändern. Diese Erfahrung machte im Jahre 1963 der amerikanische Meteorologe Edward Lorenz, als er seinen Computer eine Wettervorhersage berechnen ließ. Zur Überprüfung des Ergebnisses gab er einen Zwischenwert noch einmal ein und ließ die Berechnung von diesem Punkt noch einmal ablaufen -- die Folgewerte entwickelten sich zunächst genauso wie beim ersten Durchgang, wichen dann aber plötzlich deutlich ab, nahmen einen völlig anderen Verlauf, und das Endergebnis war schließlich mit dem ersten Wert nicht mehr zu vergleichen.

Dennoch finden sich immer wiederkehrende Muster in solchen chaotischen Verläufen -- und die sehen bei der Wetterentwicklung nicht anders aus, als bei der Entwicklung einer Tierpopulation, im unregelmäßigen Tropfen eines Wasserhahns oder etwa im Schwanken der Börsenkurse. Versucht man diese Ordnungsstrukturen des Chaos graphisch darzustellen, ergeben sich die bekannten, bunten Fraktalmuster.

Stefan Greschnik gelingt es, auf nur 118 Seiten Grundbegriffe des Chaos im physikalischen Sinne einleuchtend darzustellen. Ein Glossar erleichtert den Überblick über die wichtigsten Fachbegriffe. Und für die, denen diese Einführung Lust auf mehr gemacht hat, gibt es im Anhang eine Buchliste mit Tips zum Weiterlesen.--Heike Reher

Lesermeinungen (Wiedergabe von Amazon.de, s.u.):
Durchschnittliche Gesamt-Bewertung: 3.5 von 5.00 Punkten (Insgesamt 10 Bewertungen)

Kurzüberblick für aufmerksame Leser mit Vorkenntnissen      5 von 5 Punkten
Die "Fischer kompakt"-Reihe füllt in Deutschland eine Lücke - die zwischen den allgemeinverständlichen, aber meist oberflächlichen und gelegentlich bis zur Falschheit vereinfachenden populärwissenschaftlichen Schmökern, und den Fachbüchern. Die wiederum sind zwar tiefschürfend, aber oft ohne einschlägiges Grundstudium kaum zu bewältigen - und für einen Überblick zu umfassend. Die "kompakt"-Reihe wendet sich an Menschen mit guter naturwissenschaftlicher Allgemein- wie Ausbildung, und entsprechend stößt man auch auf anspruchsvollere Begriffe, Argumentationen und Formeln.

"Fraktale und Attraktoren" sind das Thema dieses Buchs: Es geht um seltsame Gebilde, die zwar einfachen Regeln gehorchen oder nach einfachen Regeln erstellt werden können, aber sehr komplex erscheinen und "unendlich detailliert" sind. Mathematisch versucht man seit einigen Jahrzehnten, sie in den Griff zu bekommen - und hat dabei wichtige Erkenntnisse gewonnen wie hilfreiche Begriffe entwickelt: Selbstähnlichkeit und fraktale Dimension zum Beispiel.

Dank der Fortschritte in der Rechenleistung auch einfacher Computer können Fraktale seit den 1980ern auch zu Hause problemlos auf dem Bildschirm dargestellt werden. Entsprechend wuchs in dieser Zeit das Interesse an chaotischen Systemen - grundsätzlich solchen, die durch einfache deterministische Regeln vollständig beschreibbar sind, aber trotzdem bei genauem Hinsehen laufend für Überraschungen sorgen: Minimale Veränderungen bei den Ausgangsbedingungen führen zu maximalen Änderungen bei den Ergebnissen.

Wer ein paar Vorkenntnisse und gutes mathematisches Verständnis mitbringt, findet in Greschniks Buch eine Einführung, die sich nicht scheut, auch etwas in die Tiefe zu gehen. Verständlich und spannend ist sie dann auf jeden Fall. Dem naturwissenschaftlich-mathematisch vorgebildeten Leser hilft es, seine Allgemeinbildung aufzupolieren - und sich darüber klar zu werden, ob eine weitere, ernsthafte Beschäftigung mit dem Thema lohnt. (Beispiele für chaotische Systeme aus verschiedensten Wissenschaften finden sich in B. Eckhardts "Chaos" aus der gleichen Reihe, das weniger mathematisch als naturwissenschaftlich ausgerichet ist und Greschniks Buch prima ergänzt.)

Wer mit Logarithmus und Co. schon in der Schulzeit auf Kriegsfuß stand, wird mit dem Buch wenig anfangen können - es wendet sich nicht an "den Laien". Ein paar Unklarheiten trüben den Lesegenuss unerheblich - dafür bietet es einen knappen, aber nicht oberflächlichen Einblick, der Studenten, mathematikbegeisterte Oberstufenschüler wie auch im mathematiknahen Umfeld Graduierte einen schnellen, geordneten Einstieg ins Chaos erlaubt.

 Weitere Lesermeinungen

Es ist wohl diese unbeschreibliche Ausstrahlung, die Richard P. Feynman während seines Lebens, Forschens und Lehrens verbreitet haben muss, „ungemein redegewandt“ sei er gewesen, mit einem „einnehmenden Wesen“, „äußerst beliebt“. Und er liebte es, „seine Ideen und Eskapaden zum besten zu geben“. Will sagen: es macht schon einen Großteil des Interesses und der Bereitschaft aus, auch schwierigen Sachverhalten zuzuhören und sich hinein zu versetzen, wenn sie entsprechend präsentiert und an Mann und Frau gebracht werden. Dieses seltene Talent hatte der renommierte und mit Preisen ausgezeichnete Feynman ganz sicher. „Seine Neugierde auf die Welt, in der wir leben, in der er lebte, war unerschöpflich, und er war der Empiriker par excellence.“

In dem kleinen Buch sind die sechs ,einfachsten Kapitel' aus den „Lectures on Physics“ zusammengestellt, einem Gesamtwerk, das für die Physik so bedeutend ist, wie „Vom Winde verweht“ für die Filmbranche. In ihnen spannt Feynman den weiten Bogen von den Atomen bis zur Gravitationstheorie, der Welt der Quanten, dem ,Erhaltungssatz der Energie', bis zur Einordnung der Physik in den Reigen der übrigen Wissenschaften.

Sicher: Ergebnisse, Theorien, Grundlagen und Fakten kann man in tausend anderen Büchern auch nachlesen, aber hier ist jemand, der nicht doziert, sondern der erzählt, plastisch, in Vergleichen, anschaulich und lebendig, in Bildern. Jemand, der die Physik nicht auf ein Podest setzt, unerreichbar macht, sondern, im Gegenteil, der alle Register zieht, um faszinierende Erkenntnisse einer möglichst breiten Schar Interessierter nahe zu bringen. Für Physik- Kenner ein Genuss schon allein von der Aufarbeitung des Stoffes, für Laien vielleicht ja ein Schlüssel für den Eintritt in eine bisher vermeintlich unerreichbare Welt. --Barbara Wegmann

Lesermeinungen (Wiedergabe von Amazon.de, s.u.):
Durchschnittliche Gesamt-Bewertung: 4.0 von 5.00 Punkten (Insgesamt 8 Bewertungen)

Einfach nur klasse...      5 von 5 Punkten
Dies ist ein klasse Buch über grundlegenden Themen der Physik.
In dem ersten Kapitel schafft Feynman es auf unnachahmliche Weise z.B. zu erklären wie und warum sich Atome bewegen. Dies gelingt ihm mit ganz einfachen Beispielen aus dem täglichen Leben. Z.B. das Löschen von Salz in Wasser.
In dem Kapitel über die Grundlagenphysik erklärt er die Entwicklung der Physik vor 1920 und danach. Er macht deutlich wie sich die Anschauungen im Laufe der Zeit in Bezug auf die Physik verändert haben.
Kapitel drei behandelt das Verhältnis der Physik zu anderen Wissenschaften. Er geht dabei auf die Chemie, die Biologie, die Astronomie, die Geologie und die Psychologie ein.
Im vierten Kapitel erklärt er den Erhaltungssatz der Energie. Auch dazu benutzt er ein einfaches Beispiel, an dem er den Satz erklärt, so daß ihn (fast) jeder versteht.
Kapitel fünf dreht sich um die Gravitation. Dabei geht er unter anderem auf Planetenbahnen, die Kepler'schen Gesetze und Newtons Gravitationsgesetz ein.
In Kapitel sechs erklärt er was unter Quanten zu verstehen ist. Er erklärt z.B. den Spaltversuch.
In diesem Buch schafft es Feynman wieder einmal, die auf ganz einfache Weise zu erklären mit denen man in der Schule oft Probleme hatte. Ich hätte mir gewünscht, daß ein Physiklehrer mir dieses Buch in der Schule empfohlen hätte. Er und ich hätten uns eine Menge Zeit gespart.

 Weitere Lesermeinungen

Bodanis' Buch beschäftigt sich hauptsächlich damit, was diese Voraussetzungen genau sind. Es ist eine Hommage nicht nur an Albert Einstein, sondern auch an seine Vorgänger, wie zum Beispiel James Maxwell, Michael Faraday und Antoine Lavoisier, die heute weit weniger bekannt sind. Indem er ein Gleichgewicht herstellt zwischen schriftstellerischer Energie und wissenschaftlichem Gewicht, ist Bodanis ein Handbuch der modernen Physik und der Kosmologie gelungen. Er beschreibt das heutige Universum als einen Ausdruck von Masse, die, in der weit entfernten Zukunft, wieder zurück zur Energieseite der Gleichung übergehen und damit das "Reich der Materie" mit "einer großen Stille" ersetzen wird -- eine Vision, die gleichermaßen schön und zutiefst erschreckend ist.

Ohne in die seichte Psychobiografie abzudriften, untersucht Bodanis auch andere Voraussetzungen, nämlich Einsteins Vorgeschichte und seinen Charakter, die sich mit seiner Intelligenz verbanden, um die einzigartige Betrachtungsweise zu schaffen, mit der er die Funktion der Dinge untersuchte -- eine Betrachtungsweise, die die Welt verändern sollte. --Gregory McNamee

Lesermeinungen (Wiedergabe von Amazon.de, s.u.):
Durchschnittliche Gesamt-Bewertung: 4.0 von 5.00 Punkten (Insgesamt 13 Bewertungen)

Spannend und lebendig wie ein Roman      5 von 5 Punkten
Ausgesprochen schön zu lesende Geschichte der Formel E=mc2. Leicht verständlich und doch nicht banal. Toll fand ich auch, dass die beteiligten Wissenschafter in diesem Rahmen biographisch aufgearbeitet werden und deren Zeit historisch und teilweise gesellschaftspolitisch dargestellt wird. Zum Schluß wird der Wettlauf um die Atombombe zwischen Deutschland und Amerika dargestellt, der sehr knapp ausging. Somit wird das Buch zu einem gut gelungenen Krimi, der alles hat (was es soo selten gibt): eine packende Geschichte, lebendige Figuren, einen "Schmelztiegel", in dem diese Figuren interagieren (müssen), Nebenschauplätze, Konflikte und ein Happy End. Was ich zusätzlich aufschlußreich fand, war das Literaturverzeichnis bzw. die Hinweise auf Sekundärliteratur. Diese sollte man sich unbedingt ansehen.

 Weitere Lesermeinungen

Wissenschaftsjournalist John Gribbin schrieb bereits mehrere Sachbücher wie Auf der Suche nach Schrödingers Katze oder Wissenschaft für die Westentasche, mit denen er bewies, dass er die Erkenntnisse der modernen Wissenschaft anschaulich zu erläutern versteht. In seinem neuen Buch erzählt er die Geschichte des Universums, genauer gesagt, jener Art von Materie, mit der wir im Alltag zu tun haben, vom Salatblatt bis zum Schraubenzieher.

Diese Geschichte begann mit dem Urknall, der eine riesige Wolke aus Wasserstoff hinterließ, die sich zu ersten Sternen konzentrierte, in denen durch Kernfusion schwerere Elemente zusammengebacken wurden. Als der Brennstoff aufgebraucht war, blähten sie sich zur Supernova auf und schleuderten in einer gewaltigen Explosion vor allem Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Silizium und Eisen ins All. Aus diesen kosmischen Staubwolken entstanden schließlich neue Sterne und Planeten.

Auch wenn die Details dieser Geschichte nur Atomphysikern und Chemikern verständlich sein mögen, vermittelt John Gribbin geradezu ein kosmisches Bewusstsein, wenn er deutlich macht, dass jedes einzelne Atom, aus dem unsere Körper bestehen, eine Vergangenheit von mehreren Milliarden Jahren hat. Und er führt eine weitere Dimension ein, die im Untertitel Warum wir nicht einzigartig sind anklingt: Die Prozesse der Sternenentstehung bringen genau jene chemischen Elemente hervor, aus denen auch unsere Alltagswelt besteht. Die Chancen, dass es im Universum zahllose Planeten gibt, auf denen es vor Leben wimmelt, stehen also gar nicht so schlecht. --Martin Eilers

Lesermeinungen (Wiedergabe von Amazon.de, s.u.):
Durchschnittliche Gesamt-Bewertung: 4.5 von 5.00 Punkten (Insgesamt 3 Bewertungen)

Wissenschaft spannend erklärt mit "Aha-Effekt"      5 von 5 Punkten
Zugegeben, der Buchtitel deutet zunächst mal auf eine unterhaltsame populärwissenschaftliche Lektüre zum Thema "Weltall" hin. Der Leser stellt bald fest, dass das Buch nicht nur spannend geschrieben ist, sondern einen geschichtlichen Überblick über die wissenschaftlichen Leistungen bekannter und weniger bekannter Personen miteinander in Zusammenhang bringt. In sofern ein Buch mit "Aha-Effekt", das in der Lage ist, vielleich bereits bekannte Experimente und Denkmodelle miteinander zu verknüpfen. Die historische Entwicklung des Wissens über Atome, der weitere Ausbau des Atommodells, die Erkenntnisse zum Energiebegriff und zum Weltall werden verständlich dargestellt und als Fortsetzung auf dem bis dahin bekannten Kenntnisstand und den technischen Möglichkeiten der jeweiligen Zeit erklärt.
Empfehlen kann man dieses Buch jedem, der sein naturwissenschaftliches Schulwissen weiter ausbauen und vor allem durch "Querverbindungen" miteinander verknüpfen möchte. Dass es von John Gribbin geschrieben wurde, darf als Markenzeichen für spannende Wissensvermittlung gewertet werden.

 Weitere Lesermeinungen

Kaum einer Gruppe dürfte dies schwieriger fallen als den Astrophysikern. Können sie ihre komplexen Gedankengänge, Theorien und Modelle lediglich reduzieren, um sie einer breiten Öffentlichkeit klar zu machen? Nein, ganz offensichtlich nicht. Harald Fritzsch zumindest nicht, denn er weicht auch den kompliziertesten Zusammenhängen nicht aus, erzählt sie vielmehr im Plauderton. Er vermag in jedem Moment die richtige Frage zu stellen um sie sogleich anschaulich zu beantworten. Wie entstand das Universum und wie groß sind Atome? Was sind Materie und Antimaterie, Quarks und schwarze Löcher? Immer geht es um diese unglaublichen Dimensionen im Großen und im Kleinen. Die Elementarteilchen als Schlüssel zum Verständnis der Milliarden von Lichtjahren. Das Buch erschien gerade in der 5. Auflage und man sollte meinen, dass das 1983 erstmals erschienene Buch längst veraltet sei. Dem ist jedoch nicht so -- erstaunlicherweise sind die grundlegenden Probleme nach wie vor die gleichen. Das Standardmodell der Elementarteilchen hat sich durch CERN bestätigt und die Idee vom Urknall durch die Vermessung der kosmischen Hintergrundstrahlung. Doch die alles vereinende Weltformel steht genauso aus, wie die Antwort auf die Frage nach der Zahl der Universen.

Natürlich gibt es am Ende den unvermeidlichen Konflikt zwischen Wissenschaft, Philosophie und Religion. Hier beschränkt sich Fritzsch auf die grundlegenden Erkenntnisse Karl Poppers und allgemeine Überlegungen zu den veränderten Weltbildern des naturwissenschaftlich geprägten Menschen. Dazu gibt es woanders Besseres, immerhin macht Fritzsch hier Lust auf mehr. --J. Schüring

Lesermeinungen (Wiedergabe von Amazon.de, s.u.):
Durchschnittliche Gesamt-Bewertung: 5.0 von 5.00 Punkten (Insgesamt 3 Bewertungen)

Kompliziertes Thema verständlich erklärt      5 von 5 Punkten
Wirklich ein großes Lob an Harald Fritzsch: Hier ist Kosmologie wirklich so leicht erklärt, dass sogar ich, ein Jugendlicher, der in der Schule nicht wirklich viel mit Physik am Hut hat, dadurch mein Interesse dafür entdeckt habe.
Ich habe das Buch zwar erst bis zur Hälfte gelesen, aber bin trotzdem begeistert. Natürlich ist die Thematik alles andere als leicht, und man muss sich schon voll auf das Buch konzentrieren und vielleicht auch manches zweimal lesen, wenn man als Laie alles verstehen will, aber Harald Fritsch schreibt in einer derart lebendigen und plastischen Sprache über den Ursprung des Universums, Raum und Zeit, Gravitation und Elemantarteilchen, dass es sogar Spaß macht. Außerdem sind etliche Illustrationen abgedruckt, die für das Verständnis sehr förderlich sind. Aber je weiter man mit dem Lesen fortschreitet, umso komplizierter werden auch die Themen. Doch selbst wenn man nicht alles versteht, ist man nach dem Lesen dieses Buch doch sicher etwas klüger.
Wer sich also für die Welt im ganz großen (das Universum mit seinen zig Milliarden von Lichtjahren) und die Welt im ganz kleinen (die winzigen Elemantarteilchen, aus denen alle Materie aufgebaut ist) interessiert, den Physik-Unterricht in der Schule aber immer langweilig fand und auch kein Mathematiker ist, dem lege ich dieses Buch ans Herz.

 Weitere Lesermeinungen