Vom Quark zum Kosmos - Teilchenphysik als Schlüssel zum Universum

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ISBN 3-89330-812-1
237 Seiten

Kapitelübersicht:
* Vorwort
* Prolog: Mikro- und Makrokosmos
* Die Entwicklung der modernen Physik
* Der Nachweis subatomarer Teilchenphysik
* Teilchenbeschleuniger und Standardmodell
* Die Urknalltheorie settz sich durch
* Die Vereinigung von Mikro- und Makrokosmos
* Maschinen der neunziger Jahre
* Epilog
* Eine Auswahl deutschsprachiger Bücher
* Bildnachweise
* Index

Die Einheit von Mikro- und Makrokosmos ist ein grundlegendes Konzept der modernen physikalischen Theorien, mit denen man nach einer umfassenden Beschreibung der Vorgänge im Universum sucht: von den kleinsten Teilchen im Atom bis zu den größten Objekten in den Tiefen des Alls. Die großräumige Struktur des Universums hingt nämlich eng mit den Elementarteilchenprozessen in den kosmologischen Anfangsstadien kurz nach dem Urknall zusammen, aus dem sich das Universum entwickelte. Für die extrem hohen Energiedichten im frühen Universum, das anfangs kleiner war als heute ein Atom, sagen die modernen physikalischen Theorien eine Vereinigung der Kräfte des Mikro- und Makrokosmos voraus. Die Frage, wie sich die makroskopischen Kräfte der Gravitation in die Quantentheorie der Teilchenphysik einbeziehen lassen, ist eine der größten Herausforderungen der modernen Physik. Wie ihr die Physiker begegnen, erläutern in diesem Buch anschaulich zwei führende Vertreter der Teilchenphysik und der Kosmologie — zweier Disziplinen, die zur Zeit immer näher zusammenrücken.
Leon Lederman, der 1988 für seine Mitarbeit an der Entdeckung eines Elementarteilchens mit Namen Müon-Neutrino den Nobelpreis für Physik erhielt und lange Direktor am Fermi National Accelerator Laboratory — dem berühmten Beschleunigerzentrum in der Nähe von Chicago — war, und David Schramm, der für seine Beiträge zur Kosmologie mit mehreren Preisen ausgezeichnet wurde, berichten von spannenden Beschleunigerexperimenten, von überraschenden Entdeckungen in Teilchendetektoren, die sich plötzlich als Teleskope für spektakuläre astronomische Objekte entpuppten, und von ehrgeizigen Theorien, die die Entwicklung des Universums seit dem Urknall und seine heutige Struktur bis zu den Kräften im Innersten der Materie umfassen sollen — also alles, was es an physikalischen Phänomenen im Mikro- und Makrokosmos gibt. Diese allumfassende Theorie haben die Physiker zwar noch nicht gefunden; aber wie die physikalischen Gesetze vom Quark zum Kosmos führen, läßt sich bereits heute verstehen — und in diesem Buch nachlesen.
Leon M. Lederman lehrt Physik an der Universität von Chicago, wo er die Frank-L.-Sulzberger-Professur für Physik innehat. Bevor er diesen Lehrstuhl annahm, war er zehn Jahre Lang Direktor am Fermi National Accelerator Laboratory in der Nähe von Chicago im US-Bundesstaat Illinois. Für seinen Beitrag zum experimentellen Nachweis des Müon-Neutrinos wurde Lederman 1988 mit dem Physik-Nobelpreis ausgezeichnet — nachdem ihm bereits 1965 die amerikanische National Medal of Science und 1982 der Wolf-Preis für Physik verliehen worden waren.