Big Ideas. Das Wissenschafts-Buch

Big Ideas. Das Wissenschafts-Buch
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Описание книги

Wissenschaft ist nur etwas für Wenige? Ganz sicher nicht! Die menschliche Geschichte ist eine Geschichte des Forschens. Wir haben schon immer versucht, auf alles eine Antwort zu finden. «Das Wissenschaftsbuch» liefert einen ergreifenden Überblick über die Geschichte und die Entwicklung der Naturwissenschaften.
Von ihren Anfängen 600 v. Chr. über die Erweiterung unseres Horizonts von 1700 bis 1800 bis hin zu vertieften neuen Erkenntnissen der letzten 50 Jahre werden die wichtigsten Theorien der Physik, Chemie, Biologie und Geowissenschaft anschaulich vorgestellt. Dabei wird auf spannungsreiche Art und Weise auf Experimente und Beobachtungen eingegangen. Sie führten schließlich zu gewaltigen neuen Erkenntnissen!
Der Autor Adam Hart-Davis studierte Chemie und arbeitet seit langem als Wissenschaftsautor und Fernsehjournalist. Er war an zahlreichen BBC-Serien zu naturwissenschaftlichen und historischen Themen beteiligt und veröffentlichte bereits über 30 Bücher. Zusammen mit weiteren Autoren aus dem wissenschaftlich lehrenden oder redaktionellen Bereich erschuf er ein durchdachtes und gut verständliches Nachschlagewerk.

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Douglas Palmer. Big Ideas. Das Wissenschafts-Buch

INHALT

EINLEITUNG

Die wissenschaftliche Methode

Entwicklung der Ideen

Die ersten Wissenschaftler

Sterngucker

Haus der Weisheit

Die moderne Wissenschaft

Elemente, Atome, Evolution

Unbestimmt und unendlich

Geheimnisse des Lebens

DER BEGINN DER WISSENSCHAFT. 600 V. CHR. BIS 1400

Das antike Griechenland

Wissenschaft in Asien

Die goldene Zeit des Islam

EINE SONNENFINSTERNIS LÄSST SICH VORHERSAGEH. THALES VON MILET (624–546 V. CHR.)

Zweifelhafte Geschichte

NUN HÖRT VON DER VIERFACHEN WURZEL VON ALLEM. EMPEDOKLES (490–430 V. CHR.)

DIE ERSTE MESSUNG DES ERDUMFANGS. ERATOSTHENES (276–194 V. CHR.)

DER MENSCH IST MIT DEN NIEDEREN WESEN VERWANDT. AT-TUSI (1201–1274)

EIN IN EINER FLÜSSIGKEIT SCHWIMMENDER KÖRPER VERDRÄNGT SEIN VOLUMEN. ARCHIMEDES (287–212 V. CHR.)

Messung des Volumens

DIE SONNE IST WIE FEUER, DER MOND IST WIE WASSER. ZHANG HENG (78–139)

Finsternisse des Mondes und der Planeten

DAS LICHT GELANGT AUF GERADEM WEG IN UNSER AUGE. ALHAZEN (UM 965–1040)

Das Sehen verstehen

Versuche mit Licht

DIE WISSENSCHAFTLICHE REVOLUTION. 1400–1700

Gefährliche Gedanken

Mikrowelten

Mathematische Analysis

IN DER MITTE ABER VON ALLEN STEHT DIE SONNE. NIKOLAUS KOPERNIKUS (1473–1543)

Das ptolemäische System

Arabische Gelehrsamkeit

Ptolemäus infrage gestellt

Mathematisches Hilfsmittel

DIE BAHN EINES JEDEN PLANETEN IST EINE ELLIPSE. JOHANNES KEPLER (1571–1630)

Supernova und Kometen

Bruch mit den Kreisen

FALLENDE KÖRPER BESCHLEUNIGEN GLEICHMÄSSIG. GALILEO GALILEI (1564–1642)

Das Fallgesetz

DIE ERDKUGEL IST EIN MAGNET. WILLIAM GILBERT (1544–1603)

NICHT DURCH REDEN SONDERN DURCH VERSUCHE. FRANCIS BACON (1561–1626)

Experimentelle Belege

DIE LUFT »FEDERT« ROBERT BOYLE (1627–1691)

Barometer

Luftpumpen

Experimentelle Ergebnisse

Das Boyle’sche Gesetz

IST DAS LICHT TEILCHEN ODER WELLE? CHRISTIAAN HUYGENS (1629–1695)

Partielle Reflexion

ERSTE BEOBACHTUNG EINES VENUSTRANSITS. JEREMIAH HORROCKS (1618-1641)

ORGANISMEN ENTWICKELN SICH SCHRITT FÜR SCHRITT. JAN SWAMMERDAM (1637–1680)

Eine neue Metamorphose

ALLE LEBEWESEN BESTEHEN AUS ZELLEN. ROBERT HOOKE (1635–1703)

Die ersten Zellen

GESTEINSSCHICHTEN BILDEN SICH ÜBEREINANDER. NICOLAUS STENO (1638–1686)

MIKROSKOPISCHE BEOBACHTUNGEN VON »ANIMALCULES« ANTONI VAN LEEUWENHOEK (1632–1723)

Lebendige Einzeller

DIE MESSUNG DER LICHTGESCHWINDIGKEIT. OLE RØMER (1644–1710)

Endlich oder unendlich schnell?

EINE ART ENTSPRINGT NIEMALS DEM SAMEN EINER ANDEREN. JOHN RAY (1627–1705)

Metaphysischer Ansatz

Praktischer Ansatz

GRAVITATION BEEINFLUSST ALLES IM UNIVERSUM. ISAAC NEWTON (1643–1727)

Neue Ideen

Die Bewegungsgesetze

Universelle Anziehung

Die Ideen werden öffentlich

Skeptische Aufnahme

Praktische Anwendung

Probleme mit der Theorie

Newtons Gesetze heute

DIE ERWEITERUNG DES HORIZONTS. 1700–1800

Fluiddynamik

Geowissenschaften

Geheimnis des Lebens

DIE NATUR SCHREITET NICHT IN SPRÜNGEN VORAN. CARL VON LINNÉ (1707–1778)

Gottgegebene Ordnung

DIE WÄRME, DIE BEI DER UMWANDLUNG VON WASSER IN DAMPF VERSCHWINDET, IST NICHT VERLOREN. JOSEPH BLACK (1728–1799)

Eine ausgekochte Idee

Eis schmelzen

BRENNBARE LUFT. HENRY CAVENDISH (1731–1810)

Explosive Entdeckungen

Definition von Wasser

WINDE, DIE SICH DEM ÄQUATOR NÄHERN, WERDEN IMMER ÖSTLICHER. GEORGE HADLEY (1685-1768)

EINE STARKE STRÖMUNG KOMMT AUS DEM GOLF VON FLORIDA. BENJAMIN FRANKLIN (1706–1790)

Standortvorteil

DEPHLOGISIERTE LUFT. JOSEPH PRIESTLEY (1733–1804)

Sauerstoff wird erzeugt

IN DER NATUR WIRD NICHTS ERSCHAFFEN, NICHTS GEHT VERLOREN ALLES ÄNDERT SICH. ANTOINE LAVOISIER (1743–1794)

DIE MASSE EINER PFLANZE KOMMT AUS DER LUFT. JAN INGENHOUSZ (1730–1799)

Blasen aus Seegras

DIE ENTDECKUNG NEUER PLANETEN. FRIEDRICH WILHELM HERSCHEL (1738–1822)

Bahnstörungen

DIE MINDERUNG DER LICHTGESCHWINDIGKEIT. JOHN MICHELL (1724–1793)

Eine Theorie wird real

DAS ELEKTRISCHE FLUIDUM IN BEWEGUNG SETZEN. ALESSANDRO VOLTA (1745–1827)

Voltas Durchbruch

Schnell bekannt

Der Batteriewahn

Klassifizierung der Metalle

Wer hatte recht?

KEIN ANZEICHEN VON ANFANG UND ENDE. JAMES HUTTON (1726–1797)

Biblische Schätzungen

Wissenschaftlicher Ansatz

Geheimnisse in Stein

Experimenteller Ansatz

Eine radioaktive »Uhr«

DIE ANZIEHUNGSKRAFT DER BERGE. NEVIL MASKELYNE (1732–1811)

Die Dichte der Steine

DAS GEHEIMNIS DER NATUR IM AUFBAU UND IN DER BEFRUCHTUNG DER PFLANZEN. CHRISTIAN SPRENGEL (1750–1816)

Zum gegenseitigen Nutzen

DIE ELEMENTE VERBINDEN SICH IMMER AUF DIESELBE WEISE. JOSEPH PROUST (1754–1836)

EIN JAHRHUNDERT DES FORTSCHRITTS. 1800–1900

Unsichtbares wird sichtbar

Chemische Änderungen

Spuren der Vergangenheit

DIE EXPERIMENTE KÖNNEN BEI SONNENLICHT LEICHT WIEDERHOLT WERDEN. THOMAS YOUNG (1773–1829)

Das Doppelspaltexperiment

DIE RELATIVEN MASSEN DER LETZTEN TEILCHEN BESTIMMEN. JOHN DALTON (1766–1844)

Gewichtige Materie

ELEKTRIZITÄT KANN CHEMISCHE EFFEKTE ERZEUGEN. HUMPHRY DAVY (1778–1829)

Neue Metalle

DIE ERSTEN GEOLOGISCHEN KARTEN. WILLIAM SMITH (1769–1839)

Die erste Nationalkarte

SIE KANN DIE KNOCHEN ZUORDNEN. MARY ANNING (1799–1847)

Monster aus der Tiefe

DIE VERERBUNG ERWORBENER EIGENSCHAFTEN. JEAN-BAPTISTE LAMARCK (1744–1829)

JEDE CHEMISCHE VERBINDUNG HAT ZWEI TEILE. JÖNS JAKOB BERZELIUS (1779–1848)

DER ELEKTRISCHE KONFLIKT IST NICHT AUF DEN LEITENDEN DRAHT DESCHRÄNKT. HANS CHRISTIAN ØRSTED (1777–1851)

Zufällige Entdeckung

EINES TAGES, SIR, KÖNNEN SIE DIES RESTEUERN. MICHAEL FARADAY (1791–1867)

Elektrischer Generator

DIE WÄRME DURCHDRINGT JEDE SUBSTANZ IM UNIVERSUM. JOSEPH FOURIER (1768–1830)

Temperaturgradienten

DIE KÜNSTLICHE HERSTELLUNG ORGANISCHER SUBSTANZEN. FRIEDRICH WÖHLER (1800–1882)

Chemische Konkurrenz

Die Wöhler-Synthese

DER WIND BLÄST NIEMALS GERADEAUS. GASPARD-GUSTAVE DE CORIOLIS (1792–1843)

Ablenkung durch Rotation

DAS FARBIGE LICHT DER DOPPELSTERNE. CHRISTIAN DOPPLER (1803–1853)

DER GLETSCHER WAR GOTTES GROSSER HOBEL. LOUIS AGASSIZ (1807–1873)

Das Rätsel der Steine

Die Entdeckung der Eiszeit

DIE NATUR ALS EIN BELEBTES GANZESAUFFASSEN. ALEXANDER VON HUMBOLDT (1769–1859)

Krokodilszähne

Vereinigung der Kräfte

Die Ökologie

Individuum und Gemeinschaft

Die grüne Bewegung

LICHT BEWEGT SICH IN WASSER LANGSAMER ALS IN LUFT. LÉON FOUCAULT (1819–1868)

Widerspruch zu Newton

LEBENDIGE KRAFT KANN IN WÄRME VERWANDELT WERDEN. JAMES PRESCOTT JOULE (1818–1889)

Umwandlung von Energie

STATISTISCHE UNTERSUCHUNG DER MOLEKÜLBEWEGUNG. LUDWIG BOLTZMANN (1844–1906)

Statistik über alles

PLASTIK WOLLTE ICH EIGENTLICH NICHT ERFINDEN. LEO BAEKELAND (1863–1944)

Die Natur als Vorbild

DIESES PRINZIP NENNE ICH DIE NATÜRLICHE AUSLESE. CHARLES DARWIN (1809–1882)

»Einen Mord gestehen«

Die Rolle Gottes

Die Fahrt der Beagle

Vergleich der Arten

Weitere Puzzleteile

Die ruhigen Jahre

Der letzte Anstoß

Darwins Theorie

Die Auswirkungen

DAS WETTER VORHERSAGEN. ROBERT FITZROY (1805–1865)

Die Marine und das Wetter

Der erste Wetterdienst

Wetterübersichten

Tägliche Wettervorhersage

FitzRoys Vermächtnis

Moderne Vorhersagen

OMNE VIVUM EX VIVO – ALLES LEBEN ENTSTEHT AUS LEBEN. LOUIS PASTEUR (1822–1895)

Erste Beobachtungen

Der abschließende Beweis

Und wieder Abiogenese

EINE DER SCHLANGEN ERFASSTE IHREN EIGENEN SCHWANZ. FRIEDRICH AUGUST KEKULÉ (1829 –1896)

Die Valenz

Kohlenstoffverbindungen

Benzolringe

Die Symmetrie des Ringes

Inspiration im Traum

IN DEM ENTSCHIEDEN AUSGESPROCHENEN DURCHSCHNITTS-VERHÄLTNISSE DREI ZU EINS. GREGOR MENDEL (1822–1884)

Mendels Entdeckung

Der wichtige Schluss

Würdigung eines Genies

Verbesserung der Regeln

EINE EVOLUTIONÄRE VERBINDUNG ZWISCHEN DEN VÖGELN UND DEN DINOSAURIERN. THOMAS HENRY HUXLEY (1825–1895)

Fossil des Übergangs

EINE OFFENBARE PERIODIZITÄT DER EIGENSCHAFTEN. DMITRI MENDELEJEW (1834–1907)

Die Oktavregel

Kartenlegen

Vorhersage neuer Elemente

Fehler in der Tabelle

Anwendung der Tabelle

LICHT UND MAGNETISMUS SIND ERSCHEINUNGEN DERSELBEN SUBSTANZ. JAMES CLERK MAXWELL (1831–1879)

Der Faraday-Effekt

Theorien des Elektromagnetismus

Maxwells Modelle

Herleitung der Gleichungen

Heaviside schaltet sich ein

AUS DER RÖHRE IRATEN STRAHLEN AUS. WILHELM CONRAD RÖNTGEN (1845–1923)

Kathodenstrahlen

X-Strahlen

Röntgenstrahlen heute

DER BLICK INS INNERE DER ERDE. RICHARD DIXON OLDHAM (1858–1936)

Welleneffekte

Schattenzonen

STRAHLUNG IST EINE ATOMARE EIGENSCHAFT DER ELEMENTE. MARIE CURIE (1867–1934)

Atome erzeugen Strahlen

Wissenschaftliches Doppel

Das neue Atommodell

Halbwertszeit

Radioaktive Datierung

Eine Wunderkur

EINE ANSTECKENDE LEBENDIGE FLÜSSIGKEIT. MARTINUS BEIJERINCK (1851–1931)

Zu klein zum Filtern

EIN PARADIGMENWECHSEL. 1900–1945

Eine neue Physik

Welle-Teilchen-Dualismus

Spaltung des Atoms

Das Universum dehnt sich aus

QUANTEN SIND DISKRETE ENERGIEPAKETE. MAX PLANCK (1858–1947)

Entropie und Schwarze Körper

Das Planck’sche Strahlungsgesetz

Die Ultraviolettkatastrophe

Das Wirkungsquantum

JETZT WEISS ICH, WIE DAS ATOM AUSSIEHT. ERNEST RUTHERFORD (1871–1937)

Eine abgeschlossene Wissenschaft

Entdeckung des Elektrons

Das Rosinenkuchenmodell

Rutherfords Revolution

Radioaktivität

Das Goldfolienexperiment

Das Atom mit Kern

Ein Quantenatom

Der Weg in den Kern

Elektronenwolken

GRAVITATION IST EINE VERZERRUNG IM RAUM-ZEITKONTINUUM. ALBERT EINSTEIN (1879–1955)

Quantisierung des Lichts

Spezielle Relativitätstheorie

Der Lorentz-Faktor

Trainspotting

Äquivalenz von Masse und Energie

Gravitationsfelder

Raum-Zeit-Mannigfaltigkeit

Gravitationslinsen

DIE SICH VERSCHIEBENDEN KONTINENTE SIND RIESIGE TEILE EINES SICH STETS ÄNDERNDEN PUZZLES. ALFRED WEGENER (1880–1930)

Mechanismus gesucht

CHROMOSOMEN SPIELEN EINE ROLLE IN DER VERERBUNG. THOMAS HUNT MORGAN (1866–1945)

Vererbungsteilchen

Erbsen und Fruchtfliegen

TEILCHEN HABEN WELLENARTIGE EIGENSCHAFTEN. ERWIN SCHRÖDINGER (1887–1961)

Wellenartige Atome?

Wachsende Bedeutung

Die Wellengleichung

Paulis Ausschlussprinzip

Schrödingers Erfolg

Unbestimmtheitsprinzip

Der Weg nach Kopenhagen

Schrödingers Katze

Neue Interpretationen

UNBESTIMMTHEIT IST UNVERMEIDLICH. WERNER HEISENBERG (1901–1976)

Unsicheres Universum

DAS UNIVERSUM IST GROSS … UND WIRD IMMER GRÖSSER. EDWIN HUBBLE (1889–1953)

Pulsierende Sterne

Die große Debatte

Vermessung des Universums

DER RADIUS DES RAUMS WAR ANFANGS NULL. GEORGES LEMAÎTRE (1894–1966)

Aus Feuer geboren

Entstehung der Elemente

Echo des Urknalls

Weitere Entwicklungen

JEDES MATERIE-TEILGHEN HAT EIN GEGENSTÜCK AUS ANTIMATERIE. PAUL DIRAC (1902–1984)

Quantenfeldtheorie

ES GIBT EINE OBERGRENZE, AB DER EIN KOLLABIERENDER STERN INSTABIL WIRD. SUBRAHMANYAN CHANDRASEKHAR (1910–1995)

Schwarze Löcher

LEBEN IST LERNEN. KONRAD LORENZ (1903–1989)

Prägung von Gänsen

95 PROZENT DES UNIVERSUMS FEHLEN. FRITZ ZWICKY (1898–1974)

Das Unsichtbare ist real

EINE UNIVERSELLE RECHENMASCHINE. ALAN TURING (1912–1954)

Die Turing-Maschine

DIE NATUR DER CHEMISCHEN BINDUNG. LINUS PAULING (1901–1994)

Hybridisierung der Orbitale

Eine neue Benzol-Struktur

Ionenbindung

Elektronegativität

EINE FURCHTBARE KRAFT STECKT IM ATOMKERN. J. ROBERT OPPENHEIMER (1904–1967)

Drang zum Zentrum

Kernspaltung und Schwarze Löcher

Eine Idee entsteht

Großforschung

Der Zauberberg

Sinneswandel

GRUND-BAUSTEINE. 1945–HEUTE

Der Code des Lebens

Neue Teilchen

Wie geht es weiter?

WIR BESTEHEN AUS STERNENSTAUB. FRED HOYLE (1915–2001)

Schwere Elemente

SPRINGENDE GENE. BARBARA McCLINTOCK (1902–1992)

Genaustausch

DIE SELTSAME THEORIE VON LICHT UND MATERIE. RICHARD FEYNMAN (1918–1988)

Austauschteilchen

Wahrscheinlichkeiten summieren

DAS LEBEN IST KEIN WUNDER. HAROLD UREY (1893–1981) STANLEY MILLER (1930-2007)

Nachbildung der frühen Erdatmosphäre

WIR MÖCHTEN EINE STRUKTUR FÜR DAS SALZ DER DESOXYRIBONUKLEINSÄURE (DNA) VORSCHLAGEN. JAMES WATSON (GEB. 1928) FRANCIS CRICK (1916–2004)

Die Geschichte der DNA

Neue Genpaare

Komplizierte Verfahren

Führung für Pauling

Kristallbilder

Pappmodelle

Zusammenfügen der Teile

Wie ein Reißverschluss

»Geheimnis des Lebens«

ALLES, WAS PASSIEREN KANN, PASSIERT AUCH. HUGH EVERETT III (1930–1982)

Kopenhagener Trick

Viele Welten

EIN PERFEKTES TIC TAC TOE. DONALD MICHIE (1923–2007)

Die Funktion des Spiels

Sieg, Verlust, Remis

Steuerung der Variablen

Mensch gegen MENACE

Der Wendepunkt

DIE EINHEIT DER FUNDAMENTALKRÄFTE. SHELDON GLASHOW (GEB. 1932)

Die Schwache Kraft

Austauschteilchen

Vereinheitlichung

DER GRUND FÜR DIE GLORALE ERWÄRMUNG SIND WIR SELRST. CHARLES KEELING (1928–2005)

Regelmäßige Messungen

DER SCHMETTERLINGSEFFEKT. EDWARD LORENZ (1917–2008)

Dreikörperproblem

Überraschende Entdeckung

DAS VAKUUM IST NICHT DAS NICHTS. PETER HIGGS (GEB. 1929)

Felder und Bosonen

Die Suche nach Higgs

SYMBIOSE GIBT ES ÜBERALL. LYNN MARGULIS (1938–2011)

Neue Belege

DIE DREIERBANDE – QUARKS. MURRAY GELL-MANN (1929–2019)

Der Teilchenzoo

Der Achtfache Weg

Real oder nicht real?

Das Standardmodell

EINE THEORIE FÜR ALLES? GABRIELE VENEZIANO (GEB. 1942)

Erklärung der Starken Kraft

Superstrings

Die M-Theorie

Theorien für Alles

SCHWARZE LOCHER VERDAMPFEN. STEPHEN HAWKING (1942–2018)

DIE ERDE UND ALLE IHRE LEBENSFORMEN BILDEN EINEN EINZIGEN LEBENDEN ORGANISMUS NAMENS GAIA. JAMES LOVELOCK (GEB. 1919)

Die Gaia-Hypothese

EINE WOLKE BESTEHT AUS SCHWADEN AUF SCHWADEN. BENOÎT MANDELBROT (1924–2010)

Fraktale Dimensionen

EIN OUANTENMODELL FÜR COMPUTER. YURI MANIN (GEB. 1937)

Demonstration der Theorie

GENE KÖNNEN SICH VON EINER ART ZU EINER ANDEREN REWEGEN. MICHAEL SYVANEN (GEB. 1943)

Transformation

Gene für die Entwicklung

DER FUSSBALL HÄLT SEHR HOHEH DRUCK AUS. HAROLD KROTO (1939–2016)

Eigenschaften der Fullerene

Die neue Nanowelt

GENÜBERTRAGUNG AUF MENSCHEN KANN KRANKHEITEN HEILEN. WILLIAM FRENCH ANDERSON (GEB. 1936)

Einfügen neuer Gene

Künftige Aussichten

DER ENTWURF NEUER LEBENSFORMEN AM BILDSCHIRM. CRAIG VENTER (GEB. 1946)

Herstellung von DNA

Leben aus dem Computer

EIN NEUES GESETZ DER NATUR. IAN WILMUT (GEB. 1944)

Klonen von Tieren

WELTEN JENSEITS UNSERES SONNENSYSTEMS. GEOFFREY MARCY (GEB. 1954)

Planetenjäger

ANHANG. FORSCHER

GLOSSAR

DANK

BILDNACHWEIS

DIE AUTOREN. ADAM HART-DAVIS (FACHBERATER)

JOHN FARNDON

DAN GREEN

DEREK HARVEY

PENNY JOHNSON

DOUGLAS PALMER

STEVE PARKER

GILES SPARROW

Отрывок из книги

EINLEITUNG

DER BEGINN DER WISSENSCHAFT

.....

James Prescott Joule

Statistische Untersuchung der Molekülbewegung

.....

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