Eine kurze Geschichte der Zeit Book Summary - Eine kurze Geschichte der Zeit Book explained in key points

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Eine kurze Geschichte der Zeit summary

Name: Eine kurze Geschichte der Zeit
Rating: 4.5 (813 reviews)
Author: Stephen Hawking

Stephen Hawking

Vom Urknall über Schwarze Löcher bis hin zu den kleinsten Teilchen im Universum

4.5 (813 ratings)

26 mins

Brief summary

Eine kurze Geschichte der Zeit ist ein Buch von Stephen Hawking, das komplexe wissenschaftliche Konzepte auf verständliche Weise erklärt. Es lädt uns ein, über die Grundfragen des Universums nachzudenken und eröffnet neue Perspektiven auf Raum, Zeit und die Natur der Realität.

Topics

General Knowledge Space Physics

Table of Contents

Eine kurze Geschichte der Zeit
Summary of 13 key ideas

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Key idea 1 of 13

Was drin ist für dich: Ein paar Fragen zum Universum abhaken.

Auch du hast bestimmt schon einmal über die großen Rätsel nachgedacht, die uns das Universum aufgibt. Wenn wir zum Himmel emporschauen und Tausende von Sternen auf uns niederscheinen, dann drängen sich uns unweigerlich Fragen auf wie: „Was passiert dort oben?” und „Wie begann das alles?”

Eine kurze Geschichte der Zeit liefert Antworten, indem sie dir die Gesetze nahebringt, die das Universum beherrschen. Verfasst in einer leicht zugänglichen Sprache, erfordert das Buch keine wissenschaftlichen Vorkenntnisse, um zu verstehen, warum das Universum existiert, wie alles anfing und wie es in der Zukunft aussehen wird.

Dabei erfährst du eine Menge über kuriose Phänomene wie Schwarze Löcher, die alles, oder wenigstens fast alles, verschlucken. Auch mit den Rätseln, die uns die Zeit aufgibt, beschäftigt sich das Buch: Wie schnell bewegt sich die Zeit? Wie können wir uns sicher sein, dass sie nur vorwärst fließt? Die folgenden Blinks liefern Antworten auf diese großen Fragen.

Ein Blick in die Zukunft: Was wissenschaftliche Theorien auszeichnet.

Wenn Wissenschaftler ein bestimmtes Phänomen zu erklären versuchen, entwickeln sie eine Theorie. Einige der berühmt gewordenen, wie das Newtonsche Gravitationsgesetz und die Evolutionstheorie, kennt wahrscheinlich jeder von uns.

Eine Theorie ist im Grunde genommen ein Modell, das eine akkurate Erklärung für spezifische Beobachtungen liefert. Wissenschaftler entnehmen ihren Beobachtungen Daten, abstrahieren aus diesen eine allgemeine Hypothese und erklären so, wie und warum bestimmte Phänomene eintreten. Isaac Newton zum Beispiel entwickelte seine Gravitationstheorie, indem er zunächst vom Baum herabfallende Äpfel und schließlich die Bewegung der Planeten beobachtete. Auf der Grundlage der gesammelten Daten konnte er eine Theorie aufbauen, die all die beobachteten Prozesse beschreibt.

Theorien bieten zwei große Vorteile: Sie ermöglichen Wissenschaftlern, Prognosen über die Zukunft zu erstellen, und sie sind widerlegbar, sprich sie bieten Raum für Modifizierungen, wenn entsprechende Beweise dies erfordern.

Eine Theorie erlaubt uns also, Vorhersagen über die Zukunft zu treffen. So können wir bspw. Newtons Gravitationsgesetz nutzen, um die künftigen Bewegungen von Objekten im Weltall, wie z.B. die Bewegung des Mars, vorherzusagen.

Theorien lassen sich durch Beobachtungen insofern widerlegen, als dass Beweise, die ihnen widersprechen, sie außer Kraft setzen oder zu ihrer Neuformulierung führen können. Früher dachte der Mensch etwa, alles im Universum würde sich um die Erde drehen. Galileo widerlegte diese Theorie, als er die um den Jupiter kreisenden Monde entdeckte. Er fand damit also den Beweis dafür, dass sich nicht alles um die Erde dreht.

Eine Theorie kann niemals endgültig bewiesen werden, da ihr künftige Beobachtungen widersprechen könnten. Dementsprechend ist wissenschaftliche Erkenntnis ein Prozess, der stets relativ und in Entwicklung ist.

Alles ist relativ und Stillstand gibt es nicht.

Vor Isaac Newton dachte man, der natürliche Zustand eines Objekts sei absoluter Stillstand. Man glaubte, dass sich Objekte in einem vollkommenen Ruhezustand befänden, wenn keine Kraft auf sie einwirkt.

Im 17. Jahrhundert widerlegte Newton diese lange vorherrschende Ansicht und postulierte stattdessen, dass sich alle Objekte im Universum stets in Bewegung befinden.

Das große Loch in Newtons Theorie: Warum bleibt die Lichtgeschwindigkeit stets konstant?

Newtons Theorie widerlegte also die Vorstellung vom absoluten Stillstand der Objekte. Er ersetzte sie durch die Annahme einer Bewegung, die relativ zur Bewegung anderer Objekte verläuft, und einer Beschleunigung, die sich ebenfalls relativ verhält.

Stell dir vor, du liest ein Buch, während du in einem Zug sitzt, der sich mit einer Geschwindigkeit von 100km/h bewegt. Wie schnell bewegst du dich? Für einen Beobachter, der von außen den Zug vorbeirasen sieht, mit einer Geschwindigkeit von 100km/h. Doch im Verhältnis zu dem Buch, das du liest, beträgt deine Geschwindigkeit null Kilometer pro Stunde. Deine Bewegung kann also nur in Relation zu anderen Objekten bestimmt werden.

Einstein lieferte die Lösung: Zeit ist relativ.

Die Erkenntnis, dass die Lichtgeschwindigkeit konstant ist, war schwer mit Newtons Theorie vereinbar, denn sie zeigte: Geschwindigkeit ist nicht immer relativ. Die Wissenschaft benötigte also ein verbessertes Model, das der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit Rechnung trug.

Albert Einstein entwickelte eine solche Theorie: die Relativitätstheorie.

Die Position von Teilchen ist nicht exakt messbar – aber die Quantenmechanik schafft Abhilfe.

Alle Materie besteht aus Teilchen wie den Elektronen und den Photonen. Um mehr über das Universum zu erfahren, wollen Wissenschaftler diese Teilchen messen und ihre Geschwindigkeit ermitteln.

Dabei ist ein merkwürdiges Verhalten der Teilchen zu beobachten: Je präziser wir die Position eines Teilchens bestimmen können, umso unbestimmbarer wird bizarrerweise seine Geschwindigkeit – und umgekehrt, je exakter wir die Geschwindigkeit messen, desto ungenauer sind die Werte für seine Position! Dieses Phänomen, das erstmals in den 20er Jahren des 20. Jahrhunderts entdeckt wurde, wird Unschärferelation genannt.

Gravitation entsteht durch massive Objekte, die das Universum krümmen.

Wenn du dir die Welt um dich herum anschaust, nimmst du drei Dimensionen wahr: Du kannst ein Objekt anhand seiner Höhe, Breite und Tiefe beschreiben. Es existiert aber eine vierte Dimension, die wir nicht sehen können: die Zeit. Aufgrund ihrer von Einstein erkannten Relativität muss die Zeit bei der Berechnung eines Ereignisses als unentbehrlicher Faktor stets mitberücksichtigt werden. Zusammen mit den drei anderen Dimensionen ergibt sich so ein vierdimensionales Koordinatensystem, das sogenannte Raum-Zeit-Kontinuum.

Die Wissenschaft benutzt dieses vierdimensionale Modell, um Ereignisse im Universum zu beschreiben – mit erstaunlichen Folgen für unsere Vorstellung von Gravitation:

Wiedergeburt der ganz besonderen Art: Wenn ein Stern von großer Masse stirbt, wird er zu einem Schwarzen Loch.

Im Laufe ihres Lebens verbrauchen Sterne enorme Mengen an Energie, um Wärme und Licht zu produzieren. Doch diese Energie ist nicht unerschöpflich – wenn sie aufgebraucht ist, stirbt der Stern.

Was beim Sterben eines Sterns passiert, hängt ganz von seiner Größe ab. Wenn ein sehr großer Stern seine Energie verbraucht, folgt etwas Spektakuläres: ein Schwarzes Loch.

Schwarze Löcher geben Strahlung ab und verdampfen dadurch.

Wenn die Gravitation eines Schwarzen Lochs so stark ist, dass nicht einmal Licht ihr entrinnen kann, dann könnte man annehmen, dass ihr auch nichts anderes entkommen kann.

Doch das ist falsch. In Wirklichkeit müssen Schwarze Löcher etwas freisetzen, ansonsten würden sie dem zweiten Gesetz der Thermodynamik widersprechen.

Verkehrte Welt? Warum die Zeit für uns nur vorwärts laufen kann.

Stell dir vor, dass Universum würde anfangen, sich zusammenzuziehen und die Zeit würde beginnen, rückwärts zu laufen. Wie wäre das wohl? Vielleicht würden Uhren gegen den Uhrzeigersinn gehen und der Lauf der Geschichte wieder seinem Ursprung entgegen eilen.

Aber keine Sorge: Zwar schließen Wissenschaftler den Rücklauf der Zeit nicht komplett aus, es gibt jedoch drei starke Hinweise, die nahelegen, dass sich Zeit nur vorwärts bewegen kann.

Neben der Gravitationskraft existieren drei Grundkräfte im Universum.

Welche Arten verschiedener Kräfte wirken im Universum?

Die meisten Menschen haben nur von einer gehört: der Gravitation, die für die gegenseitige Anziehung von Objekten verantwortlich ist und wir in unserem Alltag als die Kraft spüren, die uns zur Erde zieht.

Nach präzisen Erklärungen des Urknalls als Geburtsstunde des Universums sucht die Wissenschaft noch immer.

Die meisten Wissenschaftler glauben, dass der Urknall der Anfang der Zeit war – der Moment, in dem sich das Universum aus einer unendlichen Dichte zu einer rasant expandierenden Einheit verwandelte, die auch heute noch weiter wächst.

Eine präzise Antwort auf die Frage, wie der Urknall zustande kam, hat die Wissenschaft aber noch nicht gefunden. Auch wenn es durchaus eine Zahl von Theorien gibt, die das zu erklären versuchen.

Die allgemeine Relativitätstheorie und die Quantenphysik lassen sich nicht zusammenführen.

Das Bestreben der Wissenschaftler, das Universum zu verstehen und zu beschreiben, führte zu der Entwicklung von zwei grundlegenden Theorien:

Die erste ist die allgemeine Relativitätstheorie, die sich um das große Phänomen der Gravitation dreht. Die zweite ist die Quantentheorie, die einige der kleinsten bekannten Objekte im Universum beschreibt: Teilchen, die kleiner als Atome sind.

Zusammenfassung

Die Kernaussage dieses Buchs ist:

Es gibt eine Anzahl von Regeln und Gesetzen, die uns helfen, die Mysterien des Universums wenigstens ein Stück weit zu verstehen. Wissenschaftler haben schon viele Erkenntnisse über das Universum erworben, aber einige Phänomene wie die Entstehung des Urknalls müssen noch genauer erforscht werden.

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What is Eine kurze Geschichte der Zeit about?

Eine kurze Geschichte der Zeit gewährt Einblicke in die Entwicklung der wissenschaftlichen Theorien und Ideen, die unser heutiges Verständnis vom Universum prägen. Vom Urknall über Schwarze Löcher bis hin zu den kleinsten Teilchen im Universum: Hawking bietet in seinem Buch einen leicht verständlichen Überblick über die Geschichte des Universums und die wichtigsten wissenschaftlichen Erkenntnisse. Dabei bedient er sich einer Sprache, die so klar ist, dass sie auch Lesern ohne jegliche Vorkenntnisse einen Zugang zu der Thematik eröffnet.

Best quote from Eine kurze Geschichte der Zeit

„Wir leben, so stellen wir fest, in einer befremdlichen Welt

—Stephen Hawking

Who should read Eine kurze Geschichte der Zeit?

Jeder, der mehr über den Ursprung des Universums erfahren will
Jeder, der etwas über Quantenmechanik lernen möchte
Jeder, der sich fragt, wie Schwarze Löcher funktionieren

About the Author

Dr. Stephen Hawking war theoretischer Physiker, Kosmologe und Autor. Bekannt machte ihn seine Arbeit zur „Hawking-Strahlung” und das Penrose-Hawking Theorem. Zwischen 1979 und 2009 war er Inhaber des Lucasischen Lehrstuhls für Mathematik an der Universität von Cambridge. Ihm wurde die Freiheitsmedaille des Präsidenten verliehen, er war ein Honorary Fellow der Royal Society of Arts und lebenslanges Mitglied der Pontifical Academy of Sciences. Außerdem leitete er die Forschung am Centre for Theoretical Cosmology an der University of Cambridge.

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