Cosmological Physics
Peacock
Cosmological Physics
Von J. A. Peacock.
Cambridge University Press, Cambridge 1999. XI + 682 S., paper back
ISBN 0-521-42270-1
Die moderne Astronomie hat zu einer Revolution unseres Weltbildes geführt. Zu Beginn dieses Jahrhunderts herrschte noch die Vorstellung eines unveränderlichen, unendlichen Kosmos, der gleichförmig mit Sternen besät war. Doch dann zeigten die Beobachtungen Edwin Hubbles in den 20er Jahren, daß das Universum als dynamisches System von Entwicklung und Veränderung bestimmt ist. Einfache Lösungen der Einsteinschen Gravitationstheorie, die gleichförmige, expandierende Raumzeiten beschreiben, erlaubten eine Modelldarstellung dieser Beobachtungen.
Die einfachen kosmologischen Modelle haben sich bis heute als tragfähig erwiesen. Sie bieten den Rahmen, in dem die Kosmologen eine konsistente Beschreibung der kosmischen Prozesse gefunden haben. Die Entstehung der leichten Elemente Helium, Deuterium und Lithium, die Entstehung und Entwicklung der Sterne und Galaxien, die kosmische Hintergrundstrahlung im Mikrowellenbereich als Überrest einer kosmischen Urexplosion und die Hubble-Expansion - all dies findet eine befriedigende Erklärung. Ständig verfeinerte Präzisionsmessungen haben immer aufs neue die einfachen Urknallmodelle bestätigt. Das Verständnis dieser Tests erfordert Kenntnisse in solider Kernphysik, in komplexen Strahlungstransport-Mechanismen, in Statistik und Thermodynamik. Zur Beschreibung der Bedingungen kurz nach dem Urknall sind die extremsten Spekulationen aus der Elementarteilchentheorie erforderlich. Für den Urknall selbst genügt nicht einmal das, hier müssen die Physiker auf eine noch nicht formulierte "Quantengravitation" warten.
Zur Kosmologie gehört wirklich alles. Läßt sich dies in einem Lehrbuch darstellen? Schwerlich, doch John Peacock hat sich dieser herkulischen Aufgabe unterzogen, und allein diese Anstrengung verdient unsere Achtung. Sein Ansatz besteht darin, auch wirklich alles in sein Lehrbuch "Cosmological Physics" zu packen - von den Grund lagen der Relativitätstheorie und der Quantentheorie, über die kosmologischen Standardmodelle, die grundlegende Beobachtungen, die Schwarzen Löcher und aktiven Galaxien bis zu den subtilen Fragen der kosmischen Strukturbildung mit dunkler Materie bleibt nichts unerwähnt. Die Darstellung ist auf dem neuesten Stand, was natürlich bei der rasanten Entwicklung dieses Fachgebiets nicht so bleiben wird.
Der Drang zur Vollständigkeit geht unseres Erachtens zu Lasten der Lesbarkeit des Buches. Jedem Studenten, der sich durch die 612 Seiten dieses Lehrbuches gekämpft hat, kann man zu seiner Leistung nur gratulieren. Das Buch erscheint uns eher geeignet für Leser, die schon über einen hohen Kenntnisstand in Astronomie und Physik verfügen, und die sich über wichtige Fragenkomplexe der Kosmologie informieren wollen, weniger für Studenten, die sich in dieses Forschungsgebiet einarbeiten wollen.
Eine Schwäche des Buchs liegt in der Darstellung der Formeln, die oft wie hergezaubert erscheinen, und deren Verständnis vom Leser viel eigene Anstrengung verlangt. Das Fehlen von Querverweisen erschwert die Lektüre zusätzlich. Wir konnten im ganzen Buch nicht einen einzigen Rückverweis auf eine an anderer Stelle abgeleitete Formel entdecken. Andererseits hat das Buch viele erfreuliche Aspekte. So werden in den Zitaten auch die Beiträge zur Kosmologie aus Europa - auch unsere eigenen - gewürdigt. Insgesamt sind die Zitate sehr umfassend und auf dem aktuellen Stand.
Die Fülle des Materials, das Bemühen um saubere physikalische Argumentation vermittelt den richtigen Eindruck: Die Kosmologie ist das faszinierendste und zukunftsträchtigste Forschungsgebiet der exakten Naturwissenschaften.
Prof. Dr. Gerhard Börner, Dr. Houjun Mo, MPI für Astrophysik, Garching
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