Das Universum in Rätseln

Rätsel zum Enträtseln des Universums: gestellt - und gelöst - von einem der besten Physiker unserer Zeit!

Die moderne Physik hat den Ruf, wegen der komplexen Mathematik, mit der sie hantiert, für Uneingeweihte nahezu undurchdringlich zu sein. Und es stimmt ja: Die tiefen, weitreichenden Erkenntnisse sind hinter einschüchternden Formeln verborgen. Aber überraschenderweise reichen oft einfache Rätsel und Denksportaufgaben, um den Kern dieser Erkenntnisse herauszuschälen und deren Bedeutung zu verstehen, selbst ohne umfangreiches Wissen über Physik und Mathematik.
Cumrun Vafa zeigt in seinem Buch, dass es möglich ist, mit Rätseln und Denksportaufgaben eine Menge über das Universum, die physikalische Realität und deren mathematische Beschreibung zu lernen. Er behandelt die Themen, die zentral sind für die moderne Physik: Symmetrien und Erhaltungssätze, Vereinheitlichung der vier Grundkräfte, (scheinbare) Paradoxien der Unendlichkeit, kontraintuitive Vorhersagen der Quantenmechanik. All dies verpackt in Rätsel wie: Wie hängt man ein Bild an zwei Nägeln auf, so dass es runterfällt, sobald man einen entfernt? Wie kann man Neutrinos wiegen?

• Das Buch ist ein wunderbarer Überblick über die zentralen Themen der modernen Physik und Mathematik, vermittelt mit Hilfe von Rätseln. Dies ist eine der ungewöhnlichsten und fesselndsten Herangehensweisen, die mir je begegnet ist. Sie ermöglicht den Leserinnen und Lesern, durch die Freude am Lösen von Rätseln zu lernen. Eine unterhaltsame und effektive Art und Weise, die wesentlichen Ideen des heutigen Weltbilds kennenzulernen, geschrieben von einem der herausragendsten Physiker der Welt.? (Brian Greene)

• Dieses Buch bietet einen faszinierenden und ungewöhnlichen Einblick in die modernen Entwicklungen der Physik und Mathematik, illustriert mit einfachen und unterhaltsamen Rätseln. Die Leserinnen und Leser werden gut unterhalten und lernen gleichzeitig viel dabei.? (Edward Witten)

  Cumrun Vafa zeigt in seinem Buch, dass es möglich ist, mit Rätseln und Denksportaufgaben eine Menge über das Universum, die physikalische Realität und deren mathematische Beschreibung zu lernen.
  Leser-Welt. Das Literaturportal (19.05.2022)

  Rätsel zum Enträtseln des Universums: gestellt - und gelöst - von einem der besten Physiker unserer Zeit!
  Realität anders. Der Literatur- und Medienführer (01.06.2022)

  Das Spektrum der im Buch präsentierten Rätsel ist dabei breit: Wer sich öfter mit derartigen Gedankenexperimenten befasst, wird über Altbekanntes wie Hilberts Hotel und das Ziegenparadoxon hinwegblättern können aber auch auf neue Knobelaufgaben zum Tüfteln stoßen. Der spielerische Ansatz für komplexe Ideen passt.
  dpa-Dossier Wissen (08.07.2022)

  Autorentext
  Cumrun Vafa ist theoretischer Physiker an der Harvard-Universität und weltbekannt für seine bahnbrechenden Arbeiten auf dem Gebiet der Stringtheorie und der mathematischen Physik. Mit seinen Arbeiten hat er das Verständnis der fundamentalen Gesetze des Universums neu geprägt. Zusätzlich zu seiner akademischen Tätigkeit eröffnet er in publikumswirksamen Vorträgen den Blick für die Schönheit und Faszination des Universums und dessen wissenschaftliche Erforschung.

  Inhalt
  1 Eine Einführung in die moderne Physik
  Antike Gedanken
  Newton'sche Mechanik
  Lagrange'sche und Hamilton'sche Mechanik
  Maxwell'scher Elektromagnetismus
  Die Relativitätstheorie
  Quantenmechanik
  Quantenfeldtheorie
  Quantengravitation
  2 Symmetrie und Erhaltungssätze
  Motivierende Rätsel
  Symmetrie
  Nöther-Theoreme
  Supersymmetrie
  Quasikristalle und Symmetrie
  Strings und Ladungserhaltung
  Spontane Symmetriebrechung
  3 Symmetriebrechung
  Erdbewegung und Symmetriebrechung
  Spontane Symmetriebrechung
  Spontane Symmetriebrechung und Magnete
  Das Quadraträtsel
  Symmetriebrechungen und das Higgs-Boson
  Große Vereinheitlichung der Kräfte
  Supraleitung
  Steifigkeit
  Händigkeit
  4 Die Macht der einfachen und abstrakten Mathematik
  Gesetze vs. Nebenbedingungen
  Komplexe Zahlen
  Gravitationslinsen
  5 Kontraintuitive Mathematik
  Einleitende Worte
  Die Paradoxien der Unendlichkeit
  Analytische Reihen
  Das Ziegenproblem
  6 Physikalische Intuition
  Intuitive Physik
  Galileo Galilei
  Isaac Newton
  Physikalische Intuition in der Mathematik
  Archimedes' Eureka
  Satz des Pythagoras
  Spezielle Relativitätstheorie
  Statistische Mechanik
  7 Kontraintuitive Physik
  Warum ist der Nachthimmel dunkel?
  Maxwell'sche Gleichungen
  Einsteins Relativitätstheorie
  Paradoxien in der Quantenmechanik
  Ununterscheidbarkeit in der Quantenmechanik
  Das EPR-Paradoxon
  Schwarze Löcher
  Holographie
  8 Natürlichkeit in der Physik: Dimensionsanalyse
  Ein lehrreiches Moment
  Größenordnung
  Dimensionsanalyse
  Strahlung aus beschleunigten Ladungen
  Skalierung und konforme Feldtheorien
  Grundlegende Einheiten
  Schwarze Löcher
  Symmetrie und Natürlichkeit
  9 Unnatürlichkeit und große Zahlen
  Unnatürliche Zahlen
  Entstehung des heliozentrischen Weltbilds
  Zahlentheorie
  Zusammensetzung des Universums
  Die Geometrie der Raum-Zeit
  Andere Fragen
  Entfernungsskalen
  Zeitskalen
  10 Religion und Wissenschaft
  Grundlegende Fragen
  Wissenschaft vs. Religion
  Wissenschaft und Religion
  Der Ursprung des Universums
  Einstein und Religion
  Feynman und Religion
  Hawking und Religion
  Pascal und Religion
  Kausalität und Gott
  11 Dualität
  Zwei mathematische Beispiele
  Dualität in der Quantenmechanik
  Maxwells Theorie
  Dualität in der String-Theorie
  T -Dualität
  Calabi-Yau-Mannigfaltigkeiten und Spiegelsymmetrien
  Andere Dualitäten: Geometrie und Kraft
  Dualität in Schwarzen Löchern
  Holographie
  Wigner-Halbkreis-Gesetz
  12 Zusammenfassung
  Symmetrien und ihre Brechung
  Eichsymmetrie
  Intuitive Mathematik
  Kontraintuitive Mathematik
  Intuitive und unintuitive Physik
  Natürlichkeit
  Physik und Religion
  Dualität