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Spektrum Kompakt 4/2026 - Quantenphysik
neu gedacht

Spektrum Kompakt 4/2026 - Quantenphysik neu gedacht

Reclams Universal-Bibliothek

[Was bedeutet das alles?] – Erläuterungen; Denkanstöße; Analyse – 14669

Physik und Realität. Wissenschaft und Welterkenntnis

*A Financial Times and Waterstones Book of the Year 2025*Many artists are unaware of the mathematics that bubble beneath their craft, while some consciously use it for inspiration. Our instincts might tell us that these two subjects are incompatible forces with nothing in common, but what if we're wrong?Marcus du Sautoy, acclaimed mathematician and Simonyi Professor for the Public Understanding of Science at the University of Oxford, looks to art, music, design and literature to uncover the key mathematical structures that underpin both human creativity and the natural world.Blueprints takes us from the earliest stone circles to the modernist architecture of Le Corbusier, from Bach's circular compositions to Radiohead's disruptive soundscapes, and from Shakespeare's hidden numerical clues to the Dada artists who embraced randomness. Instead of polar opposites we find a complementary relationship that spans a vast historical and geographic landscape.Whether we are searching for meaning in an abstract painting or deciphering poetry, there are blueprints everywhere: prime numbers, symmetry, fractals and the weirder worlds of Hamiltonian cycles and hyperbolic geometry. Nature similarly exploits these structures to achieve the wonders of our universe.In this innovative and delightfully bold exploration of creativity, Marcus explains how we make art, why a creative mindset is vital for discovering new mathematics and how a fundamental connection to the natural world intrinsically links these two subjects.'Blueprints is an extraordinary book which shows us how mathematics and art are connected through structures. Du Sautoy shows us how to bridge the divide of science and the humanities and proves that we can only face and solve the big challenges of the twenty-first century if we go beyond the fear of pooling knowledge' Hans Ulrich Obrist, Artistic Director, Serpentine Galleries

How Mathematics Shapes Creativity

Blueprints

Prolog:
Eigentlich ist der Inhalt dieses Buches bereits der zweite Teil des Geschehens. Den ersten Teil habe ich in meinem Buch "Freiheit, die ..." im Jahr 2016 veröffentlicht. Dort wird die Entwicklung des Universums in der realen Welt, so wie wir sie im Alltag kennen, geschildert. In vielen literarischen Werken haben namhafte Wissenschaftler Bilder und Theorien beschrieben, wie sie diese Entwicklung sehen, streng nach den Gesetzen der Physik, Chemie, Biologie oder auch mit sehr viel Phantasie. Alle diese Werke habe ich in meinem ersten Buch aufgelistet, ausgewertet und dabei den Weg ausgewählt, den die Natur vermutlich gegangen sein könnte, ganz nach ihrer Art, wie sie auch die Evolution betreibt. Denn Hologramme, Branen, Zeitschleifen kommen in unserer realen Welt von Natur aus nicht vor, weshalb ich sie bei meiner Schilderung der Erschaffung der Welt auch ausgeschlossen habe. Das Leben kam nach der Art in die Welt, wie es der Biologe Nick Lane beschrieben hat; es ist der logischste Weg, den die Natur gegangen sein könnte. Das Unerklärbare ist jedoch, wie mit der Homöostase der Funken an Intelligenz in die Welt kam, mit der das Leben immer wieder angeschoben wurde, über Milliarden Jahre hinweg, um es am Wachstum und am Ausbau ihrer Überlebensfähigkeit zu halten. Die Wirkung der Homöostase lässt sich heute noch an einzelligen Lebewesen mit einem Zellkern wie dem Schleimpilz beobachten. Die Zelle des Lebewesens Schleimpilz bewegt sich erkennbar lokal in die Richtung, in der sie Bedingungen für ihr Überleben erfühlt, wie zum Beispiel Wasser, Nährstoffe im Boden, angenehme Temperaturen, pH-Werte, die sie benötigt, und ähnliches. Das vorherige Buch folgt streng dem Weg eines reinen Materialismus. Es gibt jedoch eine Reihe von unerklärbaren Ereignissen und physikalischen Werten bei der Erschaffung des Universums und unserer Erde, die durch wissenschaftliche Erkenntnisse und Theorien nicht erklärbar sind, weshalb der Weg des reinen Materialismus nicht die ganze Wahrheit sein kann. Das zeigt eben das Beispiel der Homöostase. Aber auch die nach Bewusstsein aussehende Wahl des Heimatortes des Lebens und die im ersten Buch angesprochenen Feinabstimmungen als die notwendigen Bedingungen für die Konstruktion der Materie der realen Welt und des Lebens sind eindeutige Indizien dafür, dass noch mehr im Spiel sein muss. Dies ist das Hauptthema dieses Buches. Vermutlich war eine unglaublich große Intelligenz am Werk, um all das zustande zu bringen. Ich wollte keine der vielfältigen Gottestheorien all der konkurrierenden Religionen auf Erden bemühen, die ohnehin keine Rolle spielen, denn hier bedarf es viel abstrakter zu denken, als wir es in unserer realen Welt gewohnt sind. Nicht ein einzelnes Wesen kann all das realisieren, sondern eine abstrakte Intelligenz in der Transzendenz bewirkt das Unglaubliche in all seiner Vielfalt. Das Buch zeigt den Weg auf, den wir denken müssen, wenn wir an die Grenzen des Erklärbaren und an die Grenze unserer Vorstellungen kommen. All das ist dann nicht mehr wissenschaftlich beweisbar, sondern ist Teil eines Glaubens an etwas Unvorstellbares, für das wir keine Sensoren zur Erfassung haben. Wir geraten hier in den Bereich der Quantenphysik, für die uns sowohl Sensoren als auch Erfahrungen fehlen, und die sich unserer Vorstellungskraft deshalb komplett verweigert. Die Heisenberg'sche Unschärferelation ist der Kernpunkt in der Quantenphysik, der unsere Welt aus einem Uhrmacherwerk eine Welt formt, in der das Leben selbst bestimmen kann, welche Wege es einschlagen wird, um die Zukunft völlig frei von den Wegen der Vergangenheit zu gestalten.
Marionetten, die an Bändern der Vergangenheit hängen und vorbestimmt agieren, können keine Welt gestalten, wie wir sie kennenlernen dürfen. Die Vielfalt, Größe und Schönheit unserer Welt konnten nur deswegen so entstehen, weil die Freiheit zur Gestaltung und zum Denken als oberstes Gesetz existiert.
Das Fazit dieses Buches ist, dass von Beginn an ein Universum für das Leben geschaffen werden sollte. Die Besonderheiten unseres Sonnensystems mit seinen Planeten, verglichen mit anderen Sternsystemen, und die naturwissenschaftlich nicht erklärbare Feinabstimmung der physikalischen Gesetze und deren Konstanten untermauern diese Erkenntnis. Und wer hat das alles geplant und realisiert? Eine für uns unvorstellbare Intelligenz in der Transzendenz. Vielleicht wird die Biologie einmal so weit entwickelt sein, dass sie den Funken für das Leben wissenschaftlich erklären kann. Es scheint so, als sei die Physik mit ihrer Methodik an ein Ende gelangt, und dass nun die Biotechnologie zur "neuen Physik" unseres derzeitigen Jahrhunderts wird.
Im Mai 2026
Gunter Münzberg

Wie das Leben seine fundamentale Freiheit erhielt

Sein. Fühlen. Wissen

Innovationen, die unser Leben besser machen | Träger der Medaille für naturwissenschaftliche Publizistik der Deutschen Physikalischen Gesellschaft 2024

Unsere Zukunft neu denken

Das heutige Bild des Universums entsteht aus einer Präzisionswissenschaft, die Signale aus Milliarden Lichtjahren Entfernung auswertet. Hintergrundstrahlung, Galaxienverteilungen und Supernova-Messungen zeichnen ein konsistentes, aber nicht widerspruchsfreies Porträt des Kosmos. Dieses Buch verbindet die Geschichte des frühen Universums mit modernen Beobachtungen – von der kosmischen Hintergrundstrahlung bis zu frühen Galaxienfunden des James-Webb-Weltraumteleskops – und zeigt, wie aus winzigen Quantenfluktuationen das kosmische Netz hervorging, getragen vom Gravitationsgerüst der Dunklen Materie.Zugleich treten Spannungen im Standardmodell zutage: unterschiedliche Werte der Hubble-Konstante, überraschend massereiche frühe Galaxien und offene Fragen zur Strukturbildung. Die ersten Minuten nach dem Urknall erscheinen damit als Prüfstein der Kosmologie. An den Grenzen der Theorie berührt sie auch philosophische Fragen nach Anfang, Zeit und den Grenzen unseres Wissens.Der Autor:Mathias Scholz
 ist Physiker, Autor und leidenschaftlicher Amateurastronom. Nach seinem Studium der Physik an der Universität Rostock (1981–1986) arbeitete er als Berechnungsingenieur und später freiberuflich in der Umweltsimulation und im Bereich Softwareentwicklung (IT).

Wie das Universum entstand – und warum wir uns fragen, warum es existiert

Eine kurze Geschichte des Urknalls

Können Pädagogen neben ihren vielfältigen Aufgaben den unterschiedlichen Schülerpersönlichkeiten gerecht werden? Ja! Oder wäre das eine Überforderung? Nein! Potenzialentfaltung und Achtsamkeit in der Schule ist keine Utopie. Dieses Buch zeigt, wie der Wandel gelingen kann. Es ist eine Handreichung für Lehrende und Eltern einer neuen Zeit.

Zum Inhalt: 
Ein engagierter Schulleiter und ein wohlmeinendes Kollegium mit gemeinsamer Vision: Die neue Kollegin beginnt ihre Lehrtätigkeit an einer Schule der neuen Zeit. Veränderungen fangen bei jedem Einzelnen an. Die Haltung macht's! Lehrende erforschen gemeinsam die Lebens¿ und Lernbedingungen ihrer Schülerinnen und Schüler und streben - unterstützt durch das Enneagramm - nach Selbsterkenntnis sowie nach einer pädagogischen Professionalität, die sich am aktuellen Stand der Wissenschaft orientiert und Kinder und Jugendliche als Einheit von Körper, Geist und Seele wahrnimmt. Der Leser wird zum Beobachter, wie das Kollegium im Dialog sich ein gemeinsames Verständnis des Auftrags ihrer Schule für die neue Zeit erarbeitet. Potenzialentfaltung und eine Kultur systemischer Achtsamkeit bilden die Grundlage für eine neue, sinnorientierte Lernkultur. So kann es gelingen!

Eine Handreichung für Lehrende und Eltern einer neuen Zeit

Wie Holistische Pädagogik in die Schule kommt!

Wenn Träume mehr sind als Träume Sind das nur Träume oder schon andere Leben? Plötzlich ist Sam mit dem angesagten TikTok-Star Aurélien zusammen und Noah küsst sie, obwohl er sie sonst mobbt. Doch es geht noch verrückter! Sam landet immer wieder in einem seltsamen Dazwischen, in dem ihr eine geheimnisvolle Katze erklärt: Es gibt unendlich viele Welten - und sie kann eine davon wählen. Ist das etwa die Lösung für Sam? Einfach verschwinden in die beste ihrer Welten? Doch die Nebenwirkungen ihrer Träume machen Sam zu schaffen und ihr ganzes Leben droht komplett aus den Fugen zu geraten ... Ein einzigartiger Coming-of-Age-Roman, der mit den faszinierenden Möglichkeiten der Viele-Welten-Theorie spielt! Ausstattung: Keine Abbildungen

Ein Kinderroman ab 12 Jahren über Identität, Freundschaft und die Frage, was Wirklichkeit bedeutet

Die beste meiner Welten

Dieses Lehrbuch richtet sich primär an Bachelor- und Masterstudierende der Studiengänge BWL und Wirtschaftsinformatik. Ziel des Buches ist es, den Studierenden einen kompakten Überblick über verschiedene praxisnahe Problemstellungen zu geben, um sie damit für die Notwendigkeit des Einsatzes von Verfahren aus der Datenanalyse und dem Operations Research zu sensibilisieren. Der Aufbau der einzelnen Themenfelder folgt dem Prinzip Fallbeispiel, Lösung des Fallbeispiels und Einsatz von ausgewählten Softwareprodukten. Dabei werden die Programme SPIRIT und CEAT auch zur Verfügung gestellt. Begleitet wird das Ganze von Übungsaufgaben mit Lösungshinweisen. Für mathematisch näher Interessierte gibt es zudem Exkurse mit weiteren Hintergrundinformationen.

Praxisorientierte Methoden der Datenanalyse

Astrophysik aktuell

Wussten Sie, dass pro Sekunde mehr als hundert Billionen Neutrinos durch Ihren Körper rauschen? Allerdings treten Neutrinos mit ihrer Umwelt unglaublich selten in Austausch – und genau das macht sie für die Astronomie so interessant: Sie erreichen uns von Regionen des Kosmos, aus denen nie ein Lichtstrahl zu uns dringen kann. Sie können uns Informationen vom Innern der Sonne geben, wo die Kernreaktionen ablaufen, aus denen unser Zentralgestirn seine Energie bezieht. Sie entweichen sogar aus den kosmischen Höllen in der Umgebung supermassiver Schwarzer Löcher, wo es zu den gewaltigsten Energieausbrüchen im Universum kommt. Unsere Erkundungsfahrt durch den Kosmos ist gleichzeitig ein Ausflug in die Unterwelt: Neutrinoteleskope befinden sich in Erzminen, entlang von Tunneln durch mächtige Gebirgsketten, im Tiefenwasser des Baikalsees oder im kilometerdicken Eispanzer des Südpols.

Mit diesem Buch erfahren Sie, wie man mit „Geisterteilchen" unser Universum erforschen kann, wie Neutrinos entstehen, vor welche Probleme ihre Beobachtung die Forscher stellt und welche Rätsel sie immer noch bereithalten.

Die gründlich aktualisierte 2. Auflage trägt den jüngsten Erfolgen auf dem Gebiet der Neutrinoastronomie Rechnung.

Blick in verborgene Welten

Neutrinoastronomie

Ling Zi beschäftigt sich seit Jahrzehnten mit Astrophysik und Grenzgebieten der Wissenschaft. Das vorliegende Buch ist das Resultat intensiver Beschäftigung mit den Fragen, ob es nicht nur ein Universum gibt, sondern vielleicht mehrere davon, und ob das Leben dort gänzlich anders ist als alle uns bekannten Formen?
Das Ende unseres Jahrhunderts verfasste Tagebuch einer 'kosmischen Informations-Aufzeichnerin' entdeckt ein Prof. Damon Carlisle im 30. Jahrhundert und macht darin wundersame Entdeckungen. Er ist Informationsanalytiker und Entschlüsselungsexperte. Die Lektüre der aus seiner Sicht prähistorischen Aufzeichnungen erlaubt ihm einen Blick hinter den Vorhang, hinter welchem die Zukunft wie auch die Vergangenheit liegen.

Tagebuch einer kosmischen Informations-Aufzeichnerin

Himmelsvorhang

In his laudatory and commemorative speeches for seven historians (Richard G. Plaschka, Helmut Rumpler, Ferenc Glatz, Horst Haselsteiner, Andreas Kappeler, Max D. Peyfuss, and Wolfgang Mueller), for the sociologist Leopold Rosenmayr and the quantum physicist and Nobel laureate Anton Zeilinger, as well as in addresses commemorating World War I in the Austrian Parliament and May 8, 1945, at the Federal Chancellery, the author highlights numerous networks within European academia that extended as far as the United States, Canada, Israel, China, and Japan. 
In a clear presentation of biographies, the important role of Austrian scientists in terms of science policy between the 'free West' and the 'Eastern Bloc' becomes clear, especially with colleagues in Hungary, Yugoslavia, Czechoslovakia, Poland, Romania, Bulgaria, and the Soviet Union. The opening speech of the exhibition "A war of All against All? - The Habsburg Monarchy in the First World War" conveys the drama of a world war unleashed by the European powers, which led not only to the downfall of the Habsburg Empire, but also to the political reorganization of East-Central and Southeastern Europe. In memory of the end of the Nazi regime on May 8, 1945, both the heavy sacrifices for many Austrians and the responsibility of many participants in the Nazi regime are commemorated. Finally, two laudatory speeches also address Russia's war of aggression against Ukraine.

Fest- und Gedenkreden 2015-2025

Wegenetze Europäischer Wissenschaft

Was bedeutet es, Mensch oder Maschine zu sein? Was als militärisches Projekt beginnt, entwickelt sich zu einem ethischen Dilemma und einer ernsten Bedrohung für die Gesellschaft: Die Quantenphysikerin Elsa Quinlan erschafft ELIAS, die erste KI, die lernt, denkt und fühlt. Da taucht mit LILITH eine weitere KI auf, die ihre eigenen und unberechenbaren Pläne verfolgt. Wem kann Elsa jetzt noch trauen? Und welche Folgen hat dieser wissenschaftliche Triumph für die Menschheit?

Elias

Spektrum Kompakt 4/2026 - Quantenphysik neu gedacht

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