Auf der Suche nach der Weltformel
In diesem populärwissenschaftlichen Werk stellt Stephen Hawking die aktuellen Theorien der Raumzeit-Forschung vor. Die Struktur des Buches ist baumartig, so dass man die Kapitel nicht in chronologischer Reihenfolge lesen muss. Es enthält zahlreiche Grafiken, die
zu einer optisch gelungenen Gestaltung beitragen. Im Anhang befinden sich Erläuterungen wichtiger…mehrAuf der Suche nach der Weltformel
In diesem populärwissenschaftlichen Werk stellt Stephen Hawking die aktuellen Theorien der Raumzeit-Forschung vor. Die Struktur des Buches ist baumartig, so dass man die Kapitel nicht in chronologischer Reihenfolge lesen muss. Es enthält zahlreiche Grafiken, die zu einer optisch gelungenen Gestaltung beitragen. Im Anhang befinden sich Erläuterungen wichtiger Fachbegriffe. Diese sind zum Verständnis auch erforderlich, weil nicht alle Begriffe im Text erklärt sind. Auch wenn das Buch rein äußerlich wie ein populärwissenschaftliches Buch wirkt, handelt es sich nicht um eine leicht verständliche Lektüre.
Der Relativitätstheorie und ihrem Schöpfer Albert Einstein ist ein eigenes Kapitel gewidmet. Einstein postulierte eine vom Beobachter unabhängige konstante Lichtgeschwindigkeit und entthronte damit die absolute Zeit. Eine Konsequenz aus der speziellen Relativitätstheorie ist das bekannte Zwillingsparadoxon, welches Hawking ausführlich erläutert. Durch Einbeziehung der Gravitation kreierte Einstein eine Theorie der gekrümmten Raumzeit. Es entstand ein neues Modell, welches mit unseren Denkstrukturen nur schwer in Einklang zu bringen ist. Wer kann sich schon ein gekrümmtes vierdimensionales Raumzeit-Kontinuum vorstellen?
Seit den 1920er Jahren ist bekannt, dass sich alle Galaxien von uns fort bewegen. Aus der gegenwärtigen Expansionsrate wird gefolgert, dass sie vor fünfzehn Milliarden Jahren nahe beieinander gewesen sind. Danach kann man auf einen Anfang des Universums und einen Anfang der Zeit schließen. Da die Expansion des Universums nicht schneller als das Licht erfolgen kann, hat das Universum eine endliche Größe. Dies sind wesentliche Fakten, die zur kosmologischen Urknalltheorie geführt haben.
Kann man die Zukunft vorhersagen? Wenn wir den Ort und die Geschwindigkeit aller Teilchen im Universum kennen würden, so meinte im 19. Jahrhundert der französische Naturwissenschaftler Laplace, müssten wir anhand der physikalischen Gesetze den Zustand des Universums berechnen können. Werner Heisenberg wies in den 1920er Jahren nach, dass man niemals gleichzeitig die Position und Geschwindigkeit eines Teilchens bestimmen kann (Unschärferelation). Damit liegt ein gewichtiges Argument gegen die Determiniertheit des Universums vor.
Hawking glaubt an eine Vereinheitlichung der Physik. Er beschreibt die sogenannte M-Theorie als den letzten Stand der aktuellen Forschung. Diese vereinigt die verschiedenen bisher bekannten Stringtheorien (Teilchen werden als Schwingungszustände angesehen) in einem übergeordneten Rahmen. In dieser Theorie haben wir es mit elf Raumzeitdimensionen zu tun. Die vierdimensionale Oberfläche in einer höher dimensionalen Raumzeit nennt Hawking Branwelt. Die Modelle sind, wie Hawking selbst einräumt, äußerst spekulativ. Die Branwelten werden zur besseren Veranschaulichung mit Nussschalen verglichen, daher der Titel des Buches.
Hawking bekennt sich zum Positivismus, wonach nur das Wirkliche, Tatsächliche zur Erkenntnis führt und alle Metaphysik nutzlos sei. Man ist geneigt zu fragen, ob diese Grenze hier nicht überschritten wird – zumindest bewegt die Physik sich in einem Bereich, der jenseits der menschlichen Vorstellungswelt liegt.
„Das Universum in der Nußschale“ ist kein Fachbuch, aber auch kein leicht verständliches populärwissenschaftliches Buch. Stephen Hawking ist ein bekannter Kosmologe, der seinen Leserkreis findet, auch wenn es zu einzelnen Themen anschaulichere Literatur gibt.
