Die Vermessung des Universums: Wie die Physik von morgen den letzten Geheimnissen auf der Spur ist (German Edition)

Zielen.
    Zwischen den Abwesenheitsphasen der Abgeordneten, die von Zeit zu Zeit den Saal verlassen mussten, um ihre Stimme abzugeben, stellten wir ein paar Beispiele für positive Nebeneffekte vor, die aus der Förderung von Grundlagenwissenschaft erwachsen. Selbst Naturwissenschaft, die als Grundlagenforschung angelegt ist, erweist sich häufig in anderen Hinsichten als fruchtbar. Wir sprachen über Tim Berners-Lees Entwicklung des World Wide Web als Mittel, um Physikern in verschiedenen Ländern eine bessere Zusammenarbeit an ihren gemeinsamen Experimenten am CERN zu ermöglichen. Wir diskutierten über medizinische Anwendungen, wie z.B. PET-Scans – Positronen-Emissions-Tomographie – eine Methode der Erforschung der inneren Körperstruktur durch das Antiteilchen des Elektrons. Wir erklärten die Rolle der industriellen Herstellung von supraleitenden Magneten, die für Teilchenbeschleuniger entwickelt wurden, aber jetzt gleichfalls bei bildgebenden Verfahren mit Magnetresonanz verwendet werden, und schließlich die bemerkenswerte Anwendung der Allgemeinen Relativitätstheorie auf die Präzisionsvorhersagen von GPS-Geräten, einschließlich des globalen Positionsbestimmungssystems, das wir täglich in unseren Autos benutzen.
    Natürlich hat maßgebliche Naturwissenschaft nicht notwendig irgendeinen unmittelbaren praktischen Nutzen. Selbst wenn sie sich am Ende auszahlt, wissen wir zur Zeit der Entdeckung nur selten davon. Als Benjamin Franklin sich darüber klar wurde, dass ein Blitz Elektrizität ist, wusste er nicht, dass die Elektrizität bald das Anlitz des Planeten verändern würde. Und als Einstein an der Allgemeinen Relativitätstheorie arbeitete, sah er nicht vorher, dass sie einmal in einem praktischen Gerät zur Anwendung käme.
    Die Argumentation, die wir an jenem Tag vortrugen, konzentrierte sich also nicht in erster Linie auf bestimmte Anwendungen, sondern vielmehr auf die entscheidende Bedeutung der reinen Naturwissenschaft. Obwohl der Status der Naturwissenschaft in Amerika prekär sein mag, erkennen doch viele Menschen gegenwärtig ihren Wert. Die Sichtweise, die die Gesellschaft vom Weltall, von der Zeit und vom Raum hat, änderte sich mit Einstein – wie der ursprüngliche Liedtext von »As Time Goes By« zeigt, der in Verborgene Universen zitiert wurde. [3]  
    Unsere Sprache und unsere Gedanken selbst ändern sich in dem Maße, in dem sich unser Verständnis der physikalischen Welt entwickelt und neue Wege des Denkens Fortschritte feiern. Was Naturwissenschaftler heute untersuchen und wie wir dabei vorgehen, wird sowohl für unser Verständnis der Welt als auch für eine widerstandsfähige und umsichtige Gesellschaft entscheidend sein.
    In der Physik und der Kosmologie erleben wir gegenwärtig eine außergewöhnlich aufregende Zeit, in der einige der kühnsten Forschungen stattfinden, die je gemacht wurden. Durch ein breit gefächertes Spektrum von Untersuchungen streift Die Vermessung des Universums unsere verschiedenen Möglichkeiten, die Welt zu verstehen – durch Kunst, Religion und Naturwissenschaft –, aber hauptsächlich mit einem Schwerpunkt auf den Zielen und Methoden der modernen Physik. Letztendlich sind die ganz winzigen Gegenstände, die wir untersuchen, zentral für die Entdeckung, wer wir sind und woher wir kommen. Die Strukturen auf großen Skalen, über die wir mehr zu erfahren hoffen, könnten sowohl Licht auf unsere kosmische Umwelt als auch auf den Ursprung und das Schicksal unseres Universums werfen. Dieses Buch beschreibt, was wir zu finden hoffen und wie wir es möglicherweise finden werden. Die Reise soll ein faszinierendes Abenteuer sein – willkommen an Bord.

Teil I
    Die Vermessung der Wirklichkeit
    Kapitel 1
    Was für dich so klein ist, ist für mich so groß
    Unter den vielen Gründen für meine Entscheidung, Physik zu studieren, gab es den Wunsch, etwas zu tun, das eine bleibende Wirkung hätte. Wenn ich so viel Zeit, Energie und Engagement investieren würde, dann für etwas mit Anspruch auf Dauer und Wahrheit. Wie die meisten Menschen betrachtete ich naturwissenschaftliche Fortschritte als Ideen, die den Test der Zeit bestehen.
    Meine Freundin Anna Christina Büchmann studierte Englisch am College, während ich Physik im Hauptfach studierte. Ironischerweise studierte sie aus demselben Grund Literatur, der mich zur Mathematik und Naturwissenschaft hinzog. Sie liebte es, wie eine erkenntnisreiche Geschichte die Jahrhunderte überdauerte. Als ich viele