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Quanten, Galaxien und Tautropfen

Wussten Sie, dass der Mond sich immer weiter von der Erde entfernt, dass man Dinge unsichtbar machen kann oder dass fast 95 Prozent unseres Universums eine Beschaffenheit haben, von der wir so gut wie nichts verstehen? In dem Buch "Faszinierende Physik" erfahren Sie es. Darin umreißen die Autoren das physikalische Wissen unserer Zeit. Sie erzählen anschaulich und äußerst kurzweilig von Elementarteilchen, klassischen Vorgängen im Alltag und gigantischen Naturereignissen in den Weiten des Weltalls.

Genau diese Mischung macht den Reiz des Buchs aus. Neben schwierigeren Kapiteln, etwa über Einsteins Relativitätstheorie, finden sich immer wieder Erläuterungen lebensnaher Phänomene – darunter Antworten auf die Fragen, warum ein Flugzeug fliegen kann, wie Gewitter entstehen oder weshalb Tautropfen von vielen Oberflächen abperlen.

Ein Schwerpunkt des Buchs liegt auf der Astrophysik. Die Autoren beschreiben, wie das Universum entstand, wie sich Galaxien entwickelten und was Forscher heute mit extrem sensiblen Detektoren in den Weiten des Kosmos entdecken. Zum Beispiel können Wissenschaftler mittlerweile die so genannte kosmische Hintergrundstrahlung aufzeichnen. Das schwache Signal stammt noch aus der Frühzeit des Universums vor rund 13,7 Milliarden Jahren und gibt Auskunft darüber, was kurz nach dem Urknall geschah.

Der Band ist reich bebildert und ansprechend gestaltet, was den Lesegenuss enorm steigert. Zudem vermittelt er neben prägnant formulierten Textabschnitten nur die elementarsten mathematischen Formeln. Das verleiht dem Werk einen eher erzählenden Charakter.

Im letzten Kapitel des Buches geht es allerdings ans Eingemachte. Dort stoßen die Autoren bis an die Grenzen unseres Wissens vor, wo Erklärungsansätze deutlich schwieriger werden. Hier geht es beispielsweise um supersymmetrische Modelle der Teilchenphysik, mit deren Hilfe man Phänomene zu beschreiben versucht, die man zwar beobachtet, aber bislang nicht versteht. Dazu gehört die Frage, woraus jene 95 Prozent des Universums bestehen, die sich nicht aus vertrauter Materie (Atomkerne und Elektronen) zusammensetzen, sondern von bisher unbekannter Beschaffenheit sind.

Probleme bereitet auch die Frage, wie man die Schwerkraft mit den Prinzipien der Quantentheorie vereinen kann. Ein Lösungsansatz ist die Theorie der "Schleifenquantengravitation". Ihr zufolge wäre es möglich, dass der Urknall eigentlich ein "Urprall" war, bei dem das Universum unter seiner Schwerkraft kollabierte und zu einem winzigen punktähnlichen Gebilde schrumpfte, um sich anschließend wieder auszudehnen und dabei die heutigen Strukturen hervorzubringen.

Mit diesen Gedanken entlassen die Autoren den Leser in eine große Ungewissheit. Jedoch darf man nach der Lektüre sicher sein, sein Wissen über die Natur der Dinge deutlich vertieft zu haben.

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