Der Stoff, aus dem der Kosmos ist: Raum, Zeit und die Beschaffenheit der Wirklichkeit

Von Brian Greene

Übersetzer: Hainer Kober
Buch, Taschenbuch, 640 Seiten
Erschienen: 10. März 2008
Sprache: Deutsch
Herausgeber: Goldmann TB
Verkaufsrang: 3456 (je kleiner desto beliebter)
EAN/ISBN: 9783442154876
ISBN-10: 3442154871
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Der Stoff, aus dem der Kosmos ist: Raum, Zeit und die Beschaffenheit der Wirklichkeit
Schon mit seinem ersten Buch, Das elegante Universum, hat Brian Greene für Aufsehen gesorgt. Und auch mit diesem wird er wohl nicht nur wieder zahlreiche Preise, sondern auch begeisterte LeserInnen gewinnen können. Worum geht es? Um nicht weniger als die Klärung der wichtigsten Fragen der Physik.
Was ist Raum? Was ist Zeit? Diese Grundkonzepte, die unser Wirklichkeitsbild bestimmen, haben im Laufe der letzten Jahrhunderte mehrere radikale Änderungen erfahren. Greene zeigt, wie sich das physikalische Weltbild geändert hat - vom Newton?schen Weltbild über das relativistische von Einstein und das der Quantenmechanik bis zum kosmologischen Weltbild und, aktuell, dem der Superstringtheorie. Was denken und wissen wir heute über Raum und Zeit? Kann es Zeitreisen geben? Lässt sich der Zeitpfeil umkehren? Und nicht zuletzt: Könnte die Superstringtheorie die große vereinheitlichte Theorie sein, der es gelingt, Relativitäts- und Quantentheorie endlich unter einen Hut zu bringen? Greene ist da optimistisch, und er erklärt auch anschaulich, warum.
Brian Greene legt ein sehr umfangreiches Buch zu einem sehr umfangreichen Thema vor, das den LeserInnen aber nicht so viel abverlangt, dass interessierte Laien es nicht verstehen könnten. Und das ist die besondere Leistung dieses Wissenschaftlers, der sichtlich begeistert von seinem Forschungsgegenstand ist und der so anschaulich, witzig und klar schreiben kann, dass die Lektüre verständlich ist und zudem niemals langweilig wird. Denn wo Mulder und Scully sich in Akte-X-Manier über Quantenmechanik austauschen oder der haarige Chewbacca aus "Star Wars? zur Erklärung von Zeitphänomenen dient - da macht das Lesen nicht nur Lust auf wissenschaftliches Denken, sondern auch jede Menge Spaß. - Gabi Neumayer

Leserbewertungen:
Im Durchschnitt: 4.5 von 5 möglichen Punkten (insgesamt 28 Bewertungen)

Kommentare von Lesern: (Wiedergabe von Amazon nach dem Web Services Licensing Agreement)
Nett zu lesen (3 von 5 Punkten) schreibt b. aus Bielefeld
Sehr anspruchsvoller Titel.
Der Inhalt ist mittlerweile zeitlich nicht mehr auf dem neuesten Stand denn der LHD, auf den Greene alle Hoffnungen setzt, hat nach großen Pleiten endlich mit enormem Pressegetöse seinen ersten Schuss getan ohne dass die Physik neu erfunden wurde.
Der Leser oder die Leserin sollte im amerikanischen Comic-Millieu bewandert sein, sonst versteht man(n) manches nicht. Für die Bildchen sollte man gute Augen oder eine starke Brille haben.
Inhaltlich ist das Buch leider ausschließlich (Super)String-Theorie-lastig ohne auf Altenativen einzugehen. Wer nicht zu mindestens 2000 Prozent an die Stringtheorie glaubt, kann sich das Buch ersparen. Ab der Hälfte gibt es nur noch volle String-Theorie mit den entsprechenden Formulierungen wie "könnte, würde, sollte, vielleicht....". Nichts ist sicher, aber das behaupten wir mit eiserner Zuversicht.
Beweise sind, wenn überhaupt denkbar, der (fernen) Zukunft vorbehalten!
Das letzte Drittel ist dann reine Fantasterei über Zeitreisen und Teleportation etc. auf Boulevardpresse-Niveau.
Physiker werden den Autor und seine Bücher kennen, andere müssen Greenes Beschreibungen der Wirklichkeit nicht wirklich als wirklich nehmen. Er und viele Andere könnten sich durchaus auch mächtig irren.
Denn was wirklich wirklich ist, weiß natürlich auch Greene so wenig wie wir alle - er kann nur mehr darüber schreiben.
Fazit: Nette Lektüre auf Roman-Niveau.

Brilliantes Buch über Zeit und Raum (5 von 5 Punkten) schreibt d.
Wer sich für Themen wie Zeit, Raum, Kosmologie, Stringtheorie interessiert, dem sei dieses Buch wärmstens empfohlen!
Als Grundlage dieses Buchs dient die Frage nach dem Fluss der Zeit - gibt es ihn? in welche Richtung fließt er wenn überhaupt? Auf dem Weg, diese Fragen zu beantworten, führt B. Greene auf unterhaltsame, aber doch sehr fundierte Weise (ohne Formeln) durch eine Reihe von Themen, die in der Physik von Relevanz sind: über die Quantenphysik, den Begriff der Entropie und die Entstehung des Universums gelangt er bis zur String-/M-Theorie, an der er selber forscht. Gerade das Thema der Inflation im Zusammenhang mit Higgs-Feldern als möglichem Verursacher ist ungemein spannend und informativ aufbereitet.

Es gelingt Greene, den Leser immer wieder für die Themen zu begeistern, allerdings fordert er dem Leser auch einiges ab, denn die Themen sind wahrlich nicht einfach. Dennoch zeigt er großes Talent darin, auch schwierige Themen einfach darzustellen.

Ich empfehle, stets die Anmerkungen mitzulesen (sie allein sind ein kleines Buch), da Greene hier viele Dinge verfeinert, die den Haupttext überfrachten würden.

Greene macht keinen Hehl aus seiner Begeisterung für die String-Theorie, dabei gelingt es ihm jedoch, auch anderen Theorien Raum zu bieten bzw. auf sie hinzuweisen. Manchmal kann man vielleicht den Eindruck haben, dass die Themen der String-Theorie schon fast ins Esoterische abgleiten (die Welt als 3-Brane oder als Hologramm), aber er bemüht sich immer wieder zu motivieren, warum sich nahmhafte Physiker tatsächlich mit diesen Dingen befassen. Jedenfalls nimmt man Greene seine totale Begeisterung für sein Forschungsgebiet ab. Allerdings stellt sich einem auch die Frage, ob die Physik nicht zu sehr in Richtung der String-Theorie läuft, denn ob es jemals einen experimentellen Beweis für sie gibt, ist völlig unklar.

Fazit: Wer dieses Buch durcharbeitet, wird m.E. ungemeinen Gewinn daraus ziehen (mir jedenfalls ging es so) und Lust auf mehr bekommen. Allerdings ist es sicher kein Nachteil, sich schon mit zumindest einigen Themen, die hier vorgestellt werden, zuvor grob beschäftigt zu haben, um nicht in der Fülle der Themen zu ertrinken.

Geschenk (5 von 5 Punkten) schreibt W.K. aus Fussgoenheim, Pfalz
Dieses Buch war ein Geschenk für eine gute, naturwissenschaftlich gebildete Freundin. Sie hat sich sehr gefreut.

Eine fundamentale Beschreibung der physikalischen Welt (4 von 5 Punkten) schreibt D.F.B. aus Zwingenberg/Hessen
Ein wichtiges und interessantes, aber auch schwieriges Buch. Die rund 600 Seiten wollen erst einmal gelesen sein. Tut man dies gewissenhaft mit dem Ziel, den Inhalt zu verstehen, dann schafft man am Tag kaum ein Kapitel. Schon allein die Kleinschrift des Textes (die vielen Anmerkungen sind noch kleiner gedruckt) verlangt dem Leser einiges ab.
Dafür handelt Greene alles ab, was wichtig für das Thema ist, bis zum aktuellen Stand: Urknall, Standardmodell, Inflation (recht gut), die String- & M-Theorie. Er kann gut erklären, manchmal wird es jedoch etwas langatmig und lässig oder comic-haft (Rückgriff auf die Simpsons).
Im letzten Drittel scheint das Buch für den hauptsächlich in der erfahrbaren Welt Lebenden zunehmend esoterisch zu werden bis hin zu Science Fiction.
Auffällig: In seiner Darstellung verteilt sich der Ruhm der neueren theoretischen Physik fast nur auf Wissenschaftler an amerikanischen Unis, die europäischen Leistungen um und nach 1900 dagegen werden nicht so sehr personalisiert (Ausnahme Einstein). Die Heisenbergsche Unschärferelation - eine immense intellektuelle Leistung und für ihn Kern der alles beherrschenden Quantentheorie - wird fast nur ohne dessen Namen Quantenunschärfe genannt.


Heutiger Stand des Wissens der Physiker (5 von 5 Punkten) schreibt B.M. aus Jork, Altes Land
Brian Greene beschreibt sehr ausführlich und anschaulich den heutigen Stand des physikalischen Wissens (des Wissens über Physik?) (des Wissens der Physiker!)

Für mich ganz besonders wichtig: Er geht auch offen auf Fragen ein, die andere Autoren eher vermeiden. Mir persönlich liegen da zwei am Herzen: 'Wie ist das mit dem Urknall?' und 'Wie ist das mit der Energieerhaltung?'

Zum Urknall schreibt er:
S. 325 (unten) und 326: '...Doch wie der Dynamitstab nur explodiert, wenn er gezündet wird, so ereignete sich der Urknall gemäß den Inflationsmodellen erst, als die richtigen Bedingungen vorlagen..., und das muss zeitlich nicht unbedingt mit der Schöpfung des Universums zusammengefallen sein. ... um unsere nach wie vor bestehende Unsicherheit in Hinblick auf den eigentlichen Ursprung zum Ausdruck zu bringen: dass wir, wenn die Inflationsmodelle stimmen, immer noch nicht wissen, warum es ein Inflaton-Feld gibt ... und warum es, in Leibnitz' grundsätzlicherer Formulierung, etwas gibt anstelle von nichts.'

Ich habe schon etliche Bücher über Physik gelesen, aber Brian Greene ist der erste Autor, der offen auch darüber schreibt, was man noch nicht weiß. Gratulation dazu. Für mich als Laien (bin ja nur Ingenieur und kein Physiker) ist es in anderen Büchern oft schwer, die Dinge zu verstehen, weil nicht offen gesagt wird, 'das und das und das nehmen wir an' und 'das und das und das wissen wir auch nicht'.

Mein Kernproblem seit langem ist aber das mit der Energieerhaltung. Als Ingenieur habe ich ja mal den ersten Hauptsatz gelernt, das ist der von der Energieerhaltung, und dann gibt es da plötzlich einen Urknall und ein Universum voll Energie und Materie, und Materie ist ja auch Energie, und das auch noch unheimlich viel (E = mc²), und das habe ich in meinem kleinen Kopf nie auf die Reihe gekriegt, wo denn nun diese Energie herkommen soll, die Universum steckt.
Dazu schreibt Brian Greene:
S. 352: 'Woher kommt all die Masse/Energie, aus der das Universum besteht?'
und weiter S. 353 unten: ' ... wächst auch die im Inflaton-Feld verkörperte Gesamtenergie mit der Expansion des Universums an, weil es Energie aus der Gravitation gewinnt.
Näheres dazu in den Anmerkungen auf Seite 590 (Anmerkung 2 zu Kapitel 11): '... Das heißt, die Energie im Inflaton-Feld nimmt zu, während die Energie des Gravitationsfelds abnimmt. Das besondere Merkmal des Gravitationsfelds, das seit Newtons Zeit bekannt ist, liegt darin, dass seine Energie beliebig negativ werden kann. Die Gravitation ist also wie eine Bank, die bereit ist, unbegrenzte Geldbeträge zu verleihen: Die Gravitation verkörpert einen grenzenlosen Energievorrat, den das Inflaton-Feld während der Expansion des Raumes anzapft.'
Leider führt Herr Greene das Thema 'Man leiht sich Energie bei der Gravitation' nicht weiter aus. Aber er hat mich schon auf einige Ideen gebracht: Also im Moment, wir schreiben das Jahr 2009, es herrscht die Kreditklemme, da mir niemand was leihen. Nicht mal die Gravitation, fürchte ich. Aber eines Tags geht es der Wirtschaft wieder besser, und dann bastele ich mir im Keller eine Anlage, mit der ich mir Energie von der Gravitation leihen kann. Damit heize ich dann mein Haus, versorge meine Lampen und den Backofen mit Strom und spare unheimlich viel Geld. Wenn das alles gut klappt, dann melde ich mich bei meinem E-Werk und erzähle denen, dass ich auf meinem Dachboden (die sollen ja nicht in meinen Keller gucken, am Ende bauen die sonst meine Anlage nach), also dass ich auf meinem Dachboden die total innovative Solaranlage erfunden habe und dass ich ab jetzt jedes Jahr ein paar Gigawatt absolut umweltfreundlichen FCKW- und CO2-freien Strom ins Netz einspeisen möchte. (Ja, mir ist schon klar, dass man dafür die Strasse bei uns aufreißen und dicke Kabel legen muss. Aber das rechnet sich bestimmt.) Und dann versorge ich aus meinem Keller die Welt mit umweltfreundlichem und kostenlosem Gravitationsstrom, und den leiht mir die Gravitation einfach so. Vielleicht kriege ich ja noch den Nobelpreis für Biologie, weil ich mit meinem Strom helfe, die Klimakatastrophe zu vermeiden und damit rette ich viele Spezies (einschließlich der menschlichen) und das freut die Biologen. Aber vielleicht sollte ich den Nobelpreis doch lieber ablehnen, zu viel Publicity. Wer weiß, ob die Gravitation nicht doch eines Tages ankommt und ihre Gigawatts zurückhaben möchte?

Wie verzinst sich eigentlich Gravitationsenergie?

Ein kleines Nebenthema betrifft die Lichtgeschwindigkeit. Als Science Fiction Fan ging es mir ja schon immer auf den Geist, dass meine Weltraumhelden sich nur mit argen Verrenkungen hinreichend schnell bewegen können, um ihre wichtigen Aufgaben zu erledigen. Auch für das Problem scheint es eine Lösung zu geben. Herr Greene schreibt auf Seite 589: 'Tatsächlich hat der kolossale nach außen gerichtete Druck der abstoßenden Gravitation während der inflationären Phase jede Raumregion von jeder anderen weit schneller als mit Lichtgeschwindigkeit entfernt. Wie oben gezeigt, steht das nicht im Widerspruch zur speziellen Relativitätstheorie, da die Geschwindigkeitsbegrenzung, die durch das Licht gesetzt wird, eine Bewegung durch den Raum betrifft, keine Bewegung, die durch Aufblähung des Raums zustande kommt. Eine neue und wichtige Eigenschaft der Inflationsmodelle ist also eine kurze Periode, in de eine überlichtschnelle Expansion des Raums stattfand.'

Damit kann man ja schon einen Überlicht-Antrieb entwerfen:
Vor unserem Raumschiff dehnen wir den Raum inflationär aus. Und zwar in zwei Dimensionen ringförmig mit einem Radius von etwa etwa 100 Meter. Damit haben wir ein großes Loch zum durchfliegen.
So, und jetzt kommt die dritte Dimension. Nach vorne, also in Flugrichtung, also da, wo wir eigentlich hinwollen. Vor uns liegt ja nur noch ein inflationäres 100-Meter-Loch, das alle denkbaren Hindernisse beseitigt.
In unserer Flugrichtung dehnen wir den Raum auch aus. Inflationär und mit Überlichtgeschwindigkeit. Und um Lichtjahre, nicht Meter, eben so weit wie unsere Reise gehen soll. Hinter unserem Raumschiff machen wir die inflationäre Ausdehnung wieder rückgängig. Damit gewinnen wir die verbrauchte Energie, bis auf ein paar Verluste von etwa 1%, sofort zurück und können so noch länger und noch weiter fliegen. Und wir vermeiden hässliche Paradoxien durch einen permanent aufgeblähten Raum.

Vielleicht sehe ich das ja auch alles falsch. Auf jeden Fall freue ich mich über Kommentare.

Ben


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