Vorwort zur zweiten Auflage | 5 |
Eine Ideengeschichte der Physik – aber wozu? | 5 |
Literatur | 12 |
Vorwort | 13 |
Inhaltsverzeichnis | 16 |
1 Das Weltbild der Antike | 19 |
1.1 Die Vorsokratiker | 19 |
1.1.1 Thales von Milet (ca. 620-546 v. Chr.) | 20 |
1.1.2 Anaximander (611-545 v. Chr.) | 21 |
1.1.3 Anaximenes (585-525 v. Chr.) | 21 |
1.1.4 Heraklit (ca. 544-483 v. Chr.) | 22 |
1.1.5 Parmenides (ca. 520-470 v. Chr.) | 23 |
1.1.6 Empedokles (ca. 500-430 v. Chr.) | 24 |
1.1.7 Anaxagoras (ca. 500-428 v. Chr.) | 25 |
1.1.8 Leukipp und Demokrit (Anf. 5. Jahrh. v. Chrs., ca. 460-400 v. Chr.) | 26 |
1.2 Platons Welt der Ideen | 30 |
1.3 Das aristotelische Erbe | 34 |
1.4 Ideen der Stoiker | 43 |
1.5 Weltmodell des Ptolemäus | 45 |
Zusammenfassung | 55 |
2 Naturwissenschaften im Mittelalter | 58 |
2.1 Rezeption des Platonismus und Aristotelismus durch das Christentum | 58 |
2.2 Der Islam als Hüter und Vermittler des Wissens der Antike | 60 |
2.3 Neue Denkrichtungen in der Scholastik | 62 |
2.4 Eine reformierte aristotelische Dynamik | 63 |
2.5 Fortschritte naturwissenschaftlichen Denkens in der Übergangszeit | 69 |
3 Astronomie der Neuzeit | 72 |
3.1 Die „kopernikanische Wende" | 72 |
3.1.1 Die heliozentrische Hypothese | 72 |
3.1.2 Der persönliche und wissenschaftliche Werdegang von Kopernikus | 73 |
3.1.3 Das astronomische Werk des Kopernikus | 76 |
3.1.4 Die „Wahrheit" des kopernikanischen Systems | 87 |
3.1.5 Die Aufnahme von Kopernikus' astronomischem Werk | 89 |
3.1.6 Tycho Brahes Zweifel | 95 |
3.1.7 ldeengeschichtliche Morphologie der „kopernikanischen Revolution" | 100 |
3.2 Keplers „Harmonischer Kosmos" und „Astronomia nova" | 103 |
3.2.1 Wissenschaftliche Umwälzungen in der Zeit politischer Wirren und Glaubenskämpfe | 103 |
3.2.2 Die wichtigsten Stationen auf Keplers Lebensweg | 104 |
3.2.3 Das wissenschaftliche Werk Keplers | 107 |
3.2.4 Astronomia Nova | 113 |
3.2.5 Harmonices Mundi | 119 |
3.2.6 Tabulae Rudolphinae | 127 |
3.2.7 Keplers Beiträge zur Entwicklung der Methode der Physik | 129 |
4 Die Genesis der klassischen Physik | 134 |
4.1 Das mechanistische Konzept Descartes' | 134 |
4.1.1 Methodischer Zweifel und Gewißheitspostulat | 137 |
4.1.2 Descartes' Beiträge zur Entwicklung einer neuen Physik | 139 |
4.1.3 Eine „hydrodynamische" Kosmogonie | 144 |
4.2 Galileis „Scienza nuova" | 150 |
4.2.1 Der Paradigmawechsel | 150 |
4.2.2 Das „bewegte" Leben des wissenschaftlichen Revolutionärs | 151 |
4.2.3 Eine neue Bewegungslehre | 153 |
4.2.4 Auf dem Weg zum Trägheits- und Relativitätsprinzip | 154 |
4.2.5 Fall und Wurf | 163 |
4.2.6 Bemerkenswerte Ideen auf verschiedenen Gebieten | 177 |
4.2.7 Bedeutende Himmelsbeobachtungen | 180 |
4.2.8 Das methodische Konzept Galileis | 186 |
4.2.9 Der Inquisitionsprozeß gegen Galilei | 192 |
4.3 Huygens mathematisiert die Mechanik | 199 |
4.3.1 Huygens' wissenschaftlicher Werdegang | 199 |
4.3.2 Dynamische Theorie der Kreisbewegung bei Huygens | 202 |
4.3.3 Schwerpunktsatz und Pendelgesetze | 206 |
4.3.4 Die Gesetze des elastischen Stoßes | 213 |
4.3.5 Die Relativität des Bewegungsbegriffes | 217 |
4.3.6 Die mechanistischen Äthertheorien von Huygens | 225 |
4.4 Newtons „Philosophiae naturalis principia mathematica" | 230 |
4.4.1 Newton blickt weiter als seine Vorgänger | 230 |
4.4.2 Wer war dieser geniale Physiker? | 231 |
4.4.3 Axiomatisierung der Mechanik | 232 |
4.4.4 Machs Kritik | 238 |
4.4.5 Die neue Himmelsmechanik | 239 |
4.4.6 Newtons Weg zum Gravitationsgesetz | 248 |
4.4.7 Newtons Mondrechnung | 251 |
4.4.8 Newtons „Regulae philosophandi" und die metaphysischen Elemente seiner Naturphilosophie | 254 |
4.4.9 Hypothesenbildung und Gravitation | 256 |
4.4.10 Aufnahme und Verbreitung von Newtons Physik | 262 |
5 Analytische Mechanik | 268 |
5.1 Siecle des Lumieres | 268 |
5.2 Eulers Variationsrechnung | 269 |
5.3 Extremalprinzipien von Fermat und Maupertuis | 273 |
5.4 Die Bewegungsgleichungen von Lagrange und Hamilton | 278 |
5.5 Triumph des Determinismus, "deterministisches Chaos" – Stabilität | 281 |
6 Entwicklungslinien der Optik | 286 |
6.1 Die Vorgeschichte | 286 |
6.2 Die Vorstellungen Newtons von der Natur des Lichtes | 288 |
6.3 Die Huygenssche Lichttheorie | 292 |
6.4 Wellentheorie des Lichtes bei Young und Fresnel | 296 |
7 Ladungen und Ströme | 305 |
7.1 Geheimnisvolle magnetische Wirkungen | 305 |
7.2 Reibungselektrizität | 308 |
7.3 Der „Homo electrificatus" | 312 |
7.4 Das Coulombsche Gesetz | 314 |
7.5 Entdeckungen von Galvani und Volta | 317 |
7.6 Oersteds „Elektrischer Konflikt" | 321 |
7.7 Amperes Kraftgesetz | 324 |
7.8 Ohms Gesetz der Stromleitung | 334 |
8 Das elektromagnetische Feld | 340 |
8.1 Die Ausgangssituation | 340 |
8.2 Michael Faraday | 342 |
8.3 Die Entdeckung der elektromagnetischen Induktion | 344 |
8.4 James Clerk Maxwell | 349 |
8.5 Die Maxwell-Theorie | 351 |
8.5.1 Strömungsanalogien und Ätherkonzept | 351 |
8.6 Die Experimente von Hertz | 359 |
8.7 Die erkenntnisleitende Funktion von Analogien | 361 |
9 Die Entwicklung der Thermodynamik | 365 |
9.1 Was ist Wärme? | 365 |
9.2 Der Wirkungsgrad von Dampfmaschinen | 366 |
9.3 Das Wärmeäquivalent | 369 |
9.4 Helmholtz: Prinzip der „Erhaltung der Kraft" | 371 |
9.5 Die beiden Hauptsätze | 373 |
9.6 Boltzmann: Entropie und Wahrscheinlichkeit | 375 |
9.7 Philosophische Aspekte der Statistischen Thermodynamik | 379 |
10 Relativität und Raumzeit-Struktur | 383 |
10.1 Die Suche nach dem „Äther" | 383 |
10.2 Die Beiträge von Lorentz und Poincare | 386 |
10.3 Einsteins Lösung des Relativitätsproblems | 389 |
10.4 Relativistische Elektrodynamik und Mechanik | 394 |
10.5 Minkowskis vierdimensionale „Welt" | 398 |
10.6 Einsteins Weg zur Allgemeinen Relativitätstheorie | 404 |
10.7 Philosophische Implikationen | 414 |
11 Quanten und Atome | 418 |
11.1 Die Geburt der Quantenphysik | 418 |
11.2 Atommodelle der klassischen Physik | 427 |
11.3 De Broglies Idee einer Wellennatur der Materie | 439 |
12 Quantentheoretische Umdeutung der mechanischen Prinzipien | 446 |
12.1 Werner Heisenberg – Schüler von A. Sommerfeld, N. Bohr und M. Born | 446 |
12.2 Virtuelle Oszillatoren und Korrespondenzprinzip | 449 |
12.3 Der mühsame Weg zur Matrizenmechanik | 451 |
12.4 Heisenbergs Unschärferelation | 454 |
13 Quantisierung als Eigenwertproblem | 458 |
13.1 Erwin Schrödinger – rastloser Wanderer | 458 |
13.2 Von de Broglies Phasenwelle zu Schrödingers Wellengleichung | 460 |
13.3 Die opto-mechanische Analogie | 462 |
13.4 Die physikalische Deutung der ?-Funktion | 465 |
13.5 Relativistische Wellengleichungen | 468 |
14 Deutungsprobleme der Quantenmechanik | 471 |
14.1 Die Matrix-Welle – Kontroverse | 471 |
14.2 Die Kopenhagener Interpretation der Quantenmechanik | 474 |
14.3 Kritik an der Kopenhagener Interpretation | 476 |
14.3.1 Erkenntnistheoretische Einwände | 476 |
14.3.2 Die Bohr-Einstein-Debatte | 476 |
14.3.3 Schrödingers Katze | 481 |
14.4 Quantenphysik und Wirklichkeit | 483 |
15 Kosmologie | 487 |
15.1 Historische Wurzeln der Kosmologie | 487 |
15.2 Galaxienflucht – Hubble-Gesetz – „Urknall" | 490 |
15.3 Kosmische Hintergrundstrahlung – „Echo des Urknalls" | 493 |
15.4 Gravitation bestimmt die Entwicklung des Kosmos | 495 |
15.5 „Inflationäres" Szenarium | 503 |
15.6 Epochen in der Entwicklung des Universums | 507 |
15.7 Epilog | 510 |
Quellenverzeichnis | 516 |
Kapitel 1 | 516 |
Kapitel 2 | 516 |
Kapitel 3.1 | 516 |
Kapitel 3.2 | 517 |
Kapitel 4.1 | 518 |
Kapitel 4.2 | 518 |
Kapitel 4.3 | 519 |
Kapitel 4.4 | 519 |
Kapitel 5 | 519 |
Kapitel 6 | 520 |
Kapitel 7 | 520 |
Kapitel 8 | 520 |
Kapitel 9 | 521 |
Kapitel 10 | 521 |
Kapitel 11 | 522 |
Kapitel 12 | 522 |
Kapitel 13 | 522 |
Kapitel 14 | 523 |
Bildquellenverzeichnis | 524 |
Sachwort- und Personenverzeichnis | 525 |