Vorwort | 5 |
1 Einleitung | 13 |
2 Die klassische Physik oder das sichere Wissen | 15 |
2.1 Die Ausgangslage – Scholastik und griechische Philosophie | 15 |
2.2 Der Beginn naturanalytischen Denkens – Kopernikus, Kepler, Galilei | 18 |
2.3 Der Begründung neuzeitlichen Denkens – René Descartes | 20 |
2.4 Die neue Mechanik – Isaac Newton | 22 |
Newton und sein Weltbild in der Folgezeit | 24 |
Die Probleme mit dem Licht | 25 |
2.5 Elektrische Erscheinungen – Faraday und Maxwell | 27 |
2.6 Determinismus | 29 |
2.7 Zufall und Wahrscheinlichkeit | 31 |
2.8 Das Ende der klassischen Physik | 33 |
3 Die Spezielle Relativitätstheorie oder das Ende der absoluten Zeit | 35 |
3.1 Der Äther | 35 |
3.2 Die Lichtgeschwindigkeit ist konstant | 36 |
3.3 Nicht alle Uhren gehen gleich | 38 |
3.4 Wer reist, altert langsamer | 38 |
3.5 Myonen – messbar und doch nicht vorhanden? | 39 |
3.6 Das Zwillingsparadoxon | 40 |
3.7 Größer als Lichtgeschwindigkeit? | 40 |
3.8 Gleichzeitig ist nicht gleichzeitig | 42 |
3.9 Kausalität | 43 |
3.10 Massen sind nicht unveränderlich | 45 |
3.11 Masse und Energie | 46 |
3.12 Die Längenkontraktion | 47 |
3.13 Relativitätstheorie und Elektrizität | 48 |
3.14 Maxwells Gleichungen und die Relativitätstheorie | 50 |
4 Die Allgemeine Relativitätstheorie oder der gekrümmte Raum | 53 |
4.1 Schwere und träge Masse | 53 |
4.2 Gekrümmte Lichtstrahlen | 55 |
4.3 Uhren im Gravitationsfeld | 56 |
4.4 Längen im Gravitationsfeld | 57 |
4.5 Planetenbahnen werden vermessen | 58 |
4.6 Ist der Weltraum gekrümmt ? | 60 |
4.7 Die Welt der Flächenmenschen | 61 |
4.8 Die Raumkrümmung | 63 |
5 Kosmologie oder die Unermesslichkeit des Raumes | 67 |
5.1 Das kosmologische Prinzip und die Geometrie des Alls | 67 |
5.2 Astronomisches | 69 |
5.3 Der Doppler-Effekt | 71 |
5.4 Das All dehnt sich aus | 72 |
5.5 Die Einsteinschen Gleichungen | 74 |
5.6 Die Raum-Zeit-Struktur des Alls | 74 |
5.7 Moleküle, Atome, Elementarteilchen | 77 |
5.8 Die Hintergrundstrahlung | 78 |
5.9 Was geschah nach dem Urknall? | 79 |
5.10 Löcher im All? | 82 |
5.11 Die Grenzen des Alls | 83 |
5.12 Dunkle Materie und dunkle Energie | 84 |
6 Die Quantenmechanik oder das Ende der Objektivität | 85 |
6.1 Die Anfänge | 86 |
Max Planck und die Quantisierung | 86 |
Das Doppelspaltexperiment | 88 |
Atome | 90 |
Materiewellen | 93 |
Die Schrödinger-Gleichung | 95 |
Die Lösung der Schrödinger-Gleichung | 97 |
Die Unschärferelation | 99 |
6.2 Fakten und Aussagen | 101 |
? (x,t) und Messungen | 101 |
Niels Bohr versus Albert Einstein | 103 |
Das EPR-Paradoxon | 106 |
Das Bellsche Theorem | 108 |
Experimente zur Bestätigung der Quantenmechanik | 109 |
6.3 Folgerungen | 110 |
Mikroskopische Realität | 110 |
Makroskopische Realität | 111 |
Ganzheit und Einheit | 113 |
Quantentheorie und Philosophie | 115 |
Quantentheorie, Gehirn und Bewusstsein | 117 |
Quantentheorie und Erkenntnis | 119 |
Quantentheorie und Psychologie | 120 |
Quantentheorie und Evolution | 121 |
6.4 Dekohärenz | 122 |
7 Chaostheorie oder das Ende der Berechenbarkeit | 125 |
7.1 Zukunft und Berechenbarkeit | 125 |
Die Berechenbarkeit von Ereignissen | 126 |
Ist das Sonnensystem stabil? | 127 |
Der Schmetterlingseffekt | 129 |
Das Ende der Kausalität? | 131 |
Attraktoren und Stabilität | 133 |
Seltsame Attraktoren | 140 |
Turbulenzen und Attraktoren | 142 |
7.2 Von der Ordnung zum Chaos | 142 |
Die logistische Gleichung | 143 |
Naturkonstanten der Chaostheorie | 148 |
7.3 Die Geometrie der Natur | 149 |
Die fraktale Geometrie | 149 |
Gebrochene Dimensionen | 153 |
Fraktale | 155 |
Wie entstehen Julia-Mengen? | 156 |
Die Mandelbrot-Menge | 162 |
Fraktale und Chaos | 166 |
Fraktale und die Formen der Natur | 167 |
7.4 Folgerungen aus der Chaostheorie | 168 |
Ordnung und Chaos | 168 |
Chaos in der Medizin | 169 |
Der Reduktionismus | 171 |
Holismus und Reduktionismus | 172 |
Chaos, überall Chaos | 173 |
7.5 Bilder | 176 |
8 Ordnung aus dem Chaos oder die Frage nach dem Leben | 183 |
8.1 Ordnung aus dem Chaos | 183 |
Chaos und Ordnung | 183 |
Die Entropie | 184 |
Evolution und Entropie | 186 |
Konservative und dissipative Systeme | 186 |
Ordnung aus dem Chaos | 188 |
8.2 Vom Ursprung des Lebens | 190 |
Die DNS – Baustein des Lebens | 190 |
Die Anfänge | 194 |
Die erste Zelle | 195 |
Evolution als Selbstorganisation | 197 |
9 Grenzen mathematischer Logik oder unentscheidbare Sätze | 201 |
9.1 Kalkül und Beweise | 201 |
Was ist Wahrheit? | 201 |
Der Kalkül am Beispiel der Geometrie | 202 |
Die Unabhängigkeit der Axiome und die Nichteuklidische Geometrie | 204 |
Kann ein Computer denken? | 205 |
Begreifbarkeit und Erkennbarkeit | 207 |
Der Gödelsche Satz | 210 |
9.2 Grenzen der Mathematik | 211 |
Modell und Wirklichkeit | 211 |
Der Begriff Unendlich | 213 |
Wie real sind mathematische Objekte? | 214 |
Anhang | 217 |
Literatur | 221 |
Personenverzeichnis | 225 |
Sachverzeichnis | 227 |