Spooky Action at a Distance

Author: George Musser
Publisher: Scientific American / Farrar, Straus and Giroux
ISBN: 0374713553
Format: PDF, ePub
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Long-listed for the 2016 PEN/E. O. Wilson Literary Science Writing Award “An important book that provides insight into key new developments in our understanding of the nature of space, time and the universe. It will repay careful study.” —John Gribbin, The Wall Street Journal “An endlessly surprising foray into the current mother of physics' many knotty mysteries, the solving of which may unveil the weirdness of quantum particles, black holes, and the essential unity of nature.” —Kirkus Reviews (starred review) What is space? It isn't a question that most of us normally ask. Space is the venue of physics; it's where things exist, where they move and take shape. Yet over the past few decades, physicists have discovered a phenomenon that operates outside the confines of space and time: nonlocality-the ability of two particles to act in harmony no matter how far apart they may be. It appears to be almost magical. Einstein grappled with this oddity and couldn't come to terms with it, describing it as "spooky action at a distance." More recently, the mystery has deepened as other forms of nonlocality have been uncovered. This strange occurrence, which has direct connections to black holes, particle collisions, and even the workings of gravity, holds the potential to undermine our most basic understandings of physical reality. If space isn't what we thought it was, then what is it? In Spooky Action at a Distance, George Musser sets out to answer that question, offering a provocative exploration of nonlocality and a celebration of the scientists who are trying to explain it. Musser guides us on an epic journey into the lives of experimental physicists observing particles acting in tandem, astronomers finding galaxies that look statistically identical, and cosmologists hoping to unravel the paradoxes surrounding the big bang. He traces the often contentious debates over nonlocality through major discoveries and disruptions of the twentieth century and shows how scientists faced with the same undisputed experimental evidence develop wildly different explanations for that evidence. Their conclusions challenge our understanding of not only space and time but also the origins of the universe-and they suggest a new grand unified theory of physics. Delightfully readable, Spooky Action at a Distance is a mind-bending voyage to the frontiers of modern physics that will change the way we think about reality.

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Author: Richard A. Muller
Publisher: S. Fischer Verlag
ISBN: 3104038228
Format: PDF, ePub, Docs
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Sie lesen jetzt das Wort »jetzt« – und schon ist es vergangen. Das flüchtige Dasein der Gegenwart hat Philosophen und Physiker vor die größten Rätsel gestellt: Was ist die Zeit? Und warum fließt sie? Generationen von Wissenschaftlern haben sich vergeblich um Antworten bemüht, einige haben es aufgegeben. Nicht so Richard A. Muller. Er hat eine Theorie der Zeit aufgestellt, die neu ist und experimentell überprüfbar. Um sie vorzustellen, erklärt er zunächst mit großem Geschick die physikalischen Grundkonzepte wie Relativität, Entropie, Verschränkung, Antimaterie und Urknall. Darauf aufbauend entfaltet er seine provozierend neue Sicht mit all ihren Folgen für die Philosophie oder die Frage nach der Willensfreiheit. Eine kraftvolle und überzeugende Vision für die Lösung des alten Rätsels der Zeit. »Muller hat einen bemerkenswert frischen und aufregenden Ansatz für die Erklärung der Zeit.« Saul Perlmutter, Physik-Nobelpreisträger »Ein provokatives und gut argumentiertes Buch über die Natur der Zeit.« Lee Smolin

Quantensinn und Quantenunsinn

Author: Jean Bricmont
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 3662567709
Format: PDF, Docs
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Mit diesem Buch entwirrt Jean Bricmont die vermeintlichen Rätsel und Mysterien der Quantenmechanik und erklärt Laien die Grundprinzipien der Quantentheorie. Dabei unterstreicht er auf unterhaltsame Art deren paradoxe Natur und entwirrt die unglaubliche Menge an Fehlvorstellungen, Pseudowissenschaft und falscher Philosophie, die viele populäre Diskussionen zur Quantenmechanik begleiten. Mit möglichst wenig Mathematik und Fachsprache, liefert er den Leserinnen und Lesern Antworten auf die wichtigsten konzeptionellen Fragen, die mit der Quantenmechanik verbunden sind: · Die Frage des Determinismus: Läutet die Quantenmechanik das Ende einer deterministischen Weltansicht ein? Erklärt oder rechtfertigt sie den „freien Willen“? · Die Rolle des "Beobachters" in der Wissenschaft: Welche Rolle spielt der Mensch als Subjekt und Beobachter im physikalischen Prozess? · Die Frage der Lokalität: Sagt die Quantenmechanik, dass es in der Natur „spukhafte Fernwirkungen“ gibt? Und steht das nicht im Gegensatz zur Aussage der Relativitätstheorie, dass sich nichts schneller als das Licht bewegen kann? Das Buch gibt keine endgültigen Antworten auf diese Fragen, sondern eröffnet mögliche Lösungen, die in der wissenschaftliche Gemeinschaft immer noch diskutiert werden und jenseits dessen liegen, was in üblichen Vorlesungen und populären Büchern über Quantenmechanik zu hören ist.

Das h ssliche Universum

Author: Sabine Hossenfelder
Publisher: S. Fischer Verlag
ISBN: 3104902836
Format: PDF, ePub
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Eine ketzerische Position: Was läuft falsch in der gegenwärtigen Physik? Physiker glauben häufig, dass die besten Theorien schön, natürlich und elegant sind. Was schön ist, muss wahr sein, Schönheit unterscheidet erfolgreiche Theorien von schlechten. Sabine Hossenfelder zeigt jedoch, dass die Physik sich damit verrannt hat: Durch das Festhalten am Primat der Schönheit gibt es seit mehr als vier Jahrzehnten keinen Durchbruch in der Grundlagenphysik. Schlimmer noch, der Glaube an Schönheit ist so dogmatisch geworden, dass er nun in Konflikt mit wissenschaftlicher Objektivität gerät: Beobachtungen können nicht mehr länger die kühnsten Theorien wie z.B. Supersymmetrie bestätigen. Um aus dieser Sackgasse herauszukommen, muss die Physik ihre Methoden überdenken. Nur wenn Realität als das akzeptiert wird, was sie ist, kann Wissenschaft die Wahrheit erkennen.

Einstein s Monsters The Life and Times of Black Holes

Author: Chris Impey
Publisher: W. W. Norton & Company
ISBN: 1324000945
Format: PDF
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The astonishing science of black holes and their role in understanding the history and future of our universe. Black holes are the most extreme objects in the universe, and yet they are ubiquitous. Every massive star leaves behind a black hole when it dies, and every galaxy harbors a supermassive black hole at its center. Frighteningly enigmatic, these dark giants continue to astound even the scientists who spend their careers studying them. Which came first, the galaxy or its central black hole? What happens if you travel into one—instant death or something weirder? And, perhaps most important, how can we ever know anything for sure about black holes when they destroy information by their very nature? In Einstein’s Monsters, distinguished astronomer Chris Impey takes readers on an exploration of these and other questions at the cutting edge of astrophysics, as well as the history of black holes’ role in theoretical physics—from confirming Einstein’s equations for general relativity to testing string theory. He blends this history with a poignant account of the phenomena scientists have witnessed while observing black holes: stars swarming like bees around the center of our galaxy; black holes performing gravitational waltzes with visible stars; the cymbal clash of two black holes colliding, releasing ripples in space-time. Clear, compelling, and profound, Einstein’s Monsters reveals how our comprehension of black holes is intrinsically linked to how we make sense of the universe and our place within it. From the small questions to the big ones—from the tiniest particles to the nature of space-time itself—black holes might be the key to a deeper understanding of the cosmos.

The Zoomable Universe

Author: Caleb Scharf
Publisher: Scientific American / Farrar, Straus and Giroux
ISBN: 0374279748
Format: PDF, ePub
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An epic, full-color visual journey through all scales of the universe In The Zoomable Universe, the award-winning astrobiologist Caleb Scharf and the acclaimed artist Ron Miller take us on an epic tour through all known scales of reality, from the largest possible magnitude to the smallest. Drawing on cutting-edge science, they begin at the limits of the observable universe, a scale spanning 10^27 meters—about 93 billion light-years. And they end in the subatomic realm, at 10^-35 meters, where the fabric of space-time itself confounds all known rules of physics. In between are galaxies, stars and planets, oceans and continents, plants and animals, microorganisms, atoms, and much, much more. Stops along the way—all enlivened by Scharf’s sparkling prose and his original insights into the nature of our universe—include the brilliant core of the Milky Way, the surface of a rogue planet, the back of an elephant, and a sea of jostling quarks. The Zoomable Universe is packed with more than 100 original illustrations and infographics that will captivate readers of every age. It is a whimsical celebration of discovery, a testament to our astounding ability to see beyond our own vantage point and chart a course from the farthest reaches of the cosmos to its subatomic depths—in short, a must-have for the shelves of all explorers.

Dunkle Materie und Dinosaurier

Author: Lisa Randall
Publisher: S. Fischer Verlag
ISBN: 3104030251
Format: PDF
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Die Natur der Dunklen Materie gehört zu den spannendsten Fragen der Kosmologie. Die Bestseller-Autorin und Harvard-Professorin Lisa Randall nimmt uns in ihrem neuen Buch ›Dunkle Materie und Dinosaurier. Die erstaunlichen Zusammenhänge des Universums‹ mit auf eine Reise in die Welt der Physik und hilft uns zu verstehen, welche Rolle die Dunkle Materie bei der Entstehung unserer Galaxie, unseres Sonnensystems und sogar des Lebens selbst gespielt hat. Eindrucksvoll zeigt sie, wie die Wissenschaft neue Konzepte und Erklärungen für dieses weithin unbekannte Phänomen entwickelt und verwebt geschickt die Geschichte des Kosmos mit unserer eigenen. Ein Buch, das ein völlig neues Licht auf die tiefen Verbindungen wirft, die unsere Welt so maßgeblich mitgeprägt haben, und uns die außerordentliche Schönheit zeigt, die selbst den alltäglichsten Dingen innewohnt.

Das unbekannte Universum

Author: Stuart Clark
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 3662548968
Format: PDF
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Eine Tour d'horizon bis an die Grenzen des Kosmos In zehn Kapiteln präsentiert Stuart Clark eine aktuelle Einführung in die Wissenschaft der Kosmologie: wie sie sich entwickelt hat, welche Konzepte und Personen sie maßgeblich geprägt haben, wo wir heute stehen – und wie es weitergehen könnte. Am 21. März 2013 veröffentlichte die Europäische Weltraumorganisation ESA eine neue Karte vom Echo des Urknalls. Diese – im Zuge der Planck-Mission erstellte – erste vollständige Karte der kosmischen Hintergrundstrahlung war ein wissenschaftlicher Paukenschlag. Über eine Zeit von 13,8 Milliarden Jahren hinweg und über einen Raum von 440 Trillionen Kilometern kann es physikalisch keine bessere Darstellung geben – das heißt, wir werden das frühe Universum kaum je detaillierter sehen. Einerseits erscheint eine solche Ansicht wie die Krönung der modernen Kosmologie, andererseits rüttelt sie an viele ihrer Grundfesten. Denn die Karte enthält Anomalien, die unser bisheriges Verständnis des Universums herausfordern. Sie zwingt uns, das, was bekannt ist, und das, was noch unbekannt ist, in neuem Licht zu betrachten. Wir werden ein verändertes Modell unseres Universums entwickeln müssen. Dies ist das erste Buch, das diesen epochalen wissenschaftlichen Paradigmenwechsel beleuchtet - und in einen breiteren Kontext stellt. Stuart Clark beschäftigt sich darin unter anderem mit der Frage, ob Newtons berühmte Gravitationsgesetze umgeschrieben werden müssen - oder ob die dunkle Materie und die dunkle Energie, die heute Schlagzeilen machen, etwa nur kosmische Phantome sind. Können wir jemals wissen, was vor dem Urknall passiert ist? Was befindet sich am Ende eines Schwarzen Loches? Gibt es Universen jenseits unseres eigenen? Existiert die Zeit? Wandeln sich die einst unveränderlich erscheinenden Gesetze der Physik?

Die Wirklichkeit die nicht so ist

Author: Carlo Rovelli
Publisher: Rowohlt Verlag GmbH
ISBN: 3644052514
Format: PDF, Kindle
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Was ist Wirklichkeit? Existieren Raum und Zeit tatsächlich, wenn wir uns anschicken, die elementarsten Grundlagen unserer Existenz zu erforschen? Wie viel davon können wir überhaupt verstehen? Carlo Rovelli beschäftigt sich seit vielen Jahren damit, die Grenzen unseres Verstehens zu erweitern. In diesem Buch nimmt er uns mit auf eine Reise, die von dem Realitätsverständnis der griechischen Klassik bis zur Schleifenquantengravitation führt. Ein großer Physiker unserer Zeit macht sich auf, uns ein neues Welt-Bild zu zeichnen: mit einem physikalischen Universum ohne Zeit, einer Raumzeit, die aus Schleifen und Körnchen besteht und in der Unendlichkeit nicht existiert. Einer Kosmologie, die ohne Urknall und Paralleluniversen auskommt und hier zum ersten Mal von einem ihrer «Erfinder» für ein breites Publikum einfach und ausführlich erklärt wird. Ein Buch über «die großen Herausforderungen der gegenwärtigen Naturwissenschaften, die all unser Wissen über die Natur in Frage stellen» (Rovelli).