Vorwort | 5 |
Vorwort der 1. Auflage | 6 |
Exzerpt: Übersicht über die grundlegenden Aspekte des Buches | 8 |
Die Welt der Antike | 8 |
Die Welt der Philosophie | 9 |
Die Welt der Physik | 10 |
Die Welt der Technik | 11 |
Inhaltsverzeichnis | 13 |
1: Die Welt der Antike | 16 |
1.1 Ethik – Religion – Naturphilosophie | 16 |
1.2 Urelemente und Atomismus | 21 |
1.2.1 Atomismus | 22 |
1.2.2 Determinismus | 23 |
1.3 Maß und Zahl | 24 |
1.4 Der Kosmos | 27 |
1.5 Kultur und Kunst | 29 |
1.6 Denkrichtungen der Antike | 31 |
1.6.1 Epikur | 34 |
1.6.2 Die Stoa | 35 |
1.6.3 Skeptizismus | 36 |
1.6.4 Philosophie im Römischen Reich | 37 |
1.7 Duales Denken | 39 |
1.7.1 Wissen und Meinung | 40 |
1.7.2 Die Ideenlehre | 40 |
1.8 Denken und Glauben | 42 |
1.8.1 Heilige Schriften | 42 |
1.8.2 Philosophische und religiöse Vorstellungen in der Spätantike | 44 |
1.8.3 Die Patristik der Spätantike | 46 |
1.8.4 Scholastik | 48 |
1.8.5 Der Erkenntnisvorgang | 49 |
1.8.6 Unendlichkeit des Universums und Pantheismus | 50 |
1.9 Die Wende zur Neuzeit | 51 |
2: Mensch – Natur – Idee: Die Welt der Philosophie | 53 |
2.1 Dimensionen der Philosophie | 54 |
2.2 Seinslehre | 55 |
2.2.1 Begriffe | 56 |
2.2.2 Kategorien | 57 |
2.2.3 Logik | 57 |
2.2.4 Rhetorik | 58 |
2.2.5 Raum und Zeit | 59 |
2.2.6 Die Merkmale der Dinge | 61 |
2.3 Rationalismus | 62 |
2.4 Empirismus | 64 |
2.5 Aufklärung und Kognition | 66 |
2.5.1 Kognition | 68 |
2.6 Existenzphilosophie | 69 |
2.7 Geistphilosophie | 70 |
2.7.1 Das Absolute | 71 |
2.8 Materialismus | 73 |
2.9 Analytische Philosophie | 74 |
2.9.1 Erkenntnistheorie | 75 |
2.9.2 Erkenntnisgrenzen | 76 |
2.9.3 Drei-Welten-Lehre | 78 |
3: Materie – Raum – Zeit – Elementarkräfte: Die Welt der Physik | 80 |
3.1 Physik der Materie | 82 |
3.1.1 Der Aufbau des Atoms | 83 |
3.1.2 Chemische Elemente und Aggregatzustände der Materie | 86 |
3.2 Physik von Raum, Zeit und Gravitation | 87 |
3.2.1 Raum und Zeit in der Antike | 87 |
3.2.2 Raum und Zeit in der Klassischen Mechanik | 88 |
3.2.3 Felder in Raum und Zeit | 89 |
3.2.4 Relativität von Raum und Zeit | 90 |
3.2.5 Raum, Zeit und Gravitation | 92 |
3.2.6 Quantengravitation: Theorie der Quantelung von Raum und Zeit | 94 |
3.3 Elementarkräfte und der Ursprung des Universums | 95 |
3.3.1 Starke Kernkraft | 96 |
3.3.2 Schwache Kernkraft | 96 |
3.3.3 Elektromagnetische Kraft | 96 |
3.3.4 Gravitationskraft | 97 |
3.3.5 Urkraft | 98 |
3.3.6 Der Ursprung des Universums | 98 |
3.4 Maßsystem und Naturkonstanten | 99 |
3.4.1 Rückführung der Maßeinheiten auf Naturkonstanten | 100 |
3.4.2 Das neue Internationale Maßsystem, das vollständig auf Naturkonstanten basiert | 101 |
3.5 Messen in Physik und Technik | 103 |
3.5.1 Messmethodik | 103 |
3.5.1.1 Messunsicherheit | 104 |
3.5.1.2 Grenzwertbeurteilung von Messergebnissen | 105 |
3.5.1.3 Messunsicherheitsbudget für Messfunktionen | 105 |
3.5.1.4 Messgenauigkeit | 107 |
3.5.2 Sensorik | 107 |
3.5.3 Messgeräte | 108 |
3.6 Physikalische Beobachtungen | 110 |
3.6.1 Astronomische Phänomene | 110 |
3.6.2 Optische Phänomene | 111 |
3.6.3 Mechanische Phänomene | 111 |
3.6.4 Thermische Phänomene | 112 |
3.6.5 Elektromagnetische Phänomene | 112 |
3.6.6 Quantenphysikalische Phänomene | 113 |
3.7 Entwicklung der Physik | 114 |
3.7.1 Mechanik | 115 |
3.7.2 Relativitätstheorie | 115 |
3.7.3 Wärme | 117 |
3.7.4 Optik | 117 |
3.7.5 Elektromagnetismus | 119 |
3.7.6 Quantentheorie | 120 |
3.8 Das Weltbild der Physik | 122 |
3.9 Antimaterie: Eine andere Welt | 123 |
4: Technologien – Ingenieurwissen – Technische Systeme: Die Welt der Technik | 125 |
4.1 Dimensionen der Technik | 126 |
4.1.1 Makrotechnik | 126 |
4.1.2 Mikrotechnik | 129 |
4.1.3 Nanotechnik | 131 |
4.2 Technologien und technische Produkte | 133 |
4.3 Die Grundlagen der Ingenieurwissenschaften | 136 |
4.4 Der Produktionszyklus | 138 |
4.5 Basistechnologien | 141 |
4.5.1 Material | 141 |
4.5.1.1 Werkstoffklassen | 143 |
4.5.1.2 Ingenieurwerkstoffe für innovative Produkte | 144 |
4.5.2 Energie | 145 |
4.5.3 Information und Digitalisierung | 149 |
4.5.3.1 Digitalisierung von Bildern | 149 |
4.5.3.2 Textdigitalisierung | 149 |
4.5.3.3 Digitalisierung von Audio/Video-Signalen | 151 |
4.5.3.4 Computertechnik und Internet-Kommunikation | 151 |
4.6 Technische Systeme | 154 |
4.6.1 Systemtechnische Grundlagen | 154 |
4.6.1.1 Zustandsüberwachung Technischer Systeme | 156 |
4.6.1.2 Klassifikation Technischer Systeme | 157 |
4.6.2 Tribologische Systeme | 158 |
4.6.2.1 Reibung | 158 |
4.6.2.2 Verschleiß | 160 |
4.6.3 Mechatronische Systeme | 161 |
4.6.3.1 Mechatronik im Automobil | 163 |
4.6.3.2 Mechatronik zur Flugzeugnavigation | 164 |
4.6.3.3 Mechatronik für die Robotertechnik | 165 |
4.6.3.4 Mechatronik im Smartphone | 168 |
4.6.3.5 Mikromechatronik: MEMS und MOEMS | 168 |
4.6.4 Cyber-physische Systeme | 170 |
4.6.5 Medizintechnik | 171 |
4.6.5.1 Blutdrucksensorik | 173 |
4.6.5.2 Tomografie | 173 |
4.6.5.3 Bioaktorik | 174 |
4.6.6 Technische Infrastruktur | 175 |
4.6.6.1 Bauliche Infrastruktur | 177 |
4.7 Technik im 21. Jahrhundert | 179 |
4.7.1 Greatest Engineering Achievements | 180 |
Anmerkungen zum Buch | 183 |
Literatur | 184 |
Stichwortverzeichnis | 186 |