Zero Time Space - How Quantum Tunneling Broke the Light Speed Barrier. With a foreword by Ulrich Walter

Kleinste Teilchen, die nicht über genug Energie verfügen, um eine Barriere zu überwinden, "leihen" sich diese Energie einfach und "durchtunneln" die Barriere - das ist der Tunneleffekt. Die klassische Physik kann ihn nicht beschreiben, dennoch lässt er sich etwa beim radioaktiven Kernzerfall oder der Kernschmelze der Sonne beobachten. Dieses spannende Buch erläutert überlichtschnelle Phänomene und greift dabei in die aktuelle Diskussion um die Gültigkeit der Relativitätstheorie ein.Vor mehr als zehn Jahren begannen Prof. Günter Nimtz und seine Mitarbeiter, das Tunneln von Photonen zu untersuchen. Sie analysierten die Transmission von Mikrowellen in engen Wellenleitern und lieferten die ersten experimentellen Beweise dafür, dass das Tunneln schneller als mit Lichtgeschwindigkeit (superluminal) erfolgt. Der zu "durchtunnelnde Berg" verhält sich dabei wie ein Raum ohne Zeit.Ausgehend von seinen Bahn brechenden Untersuchungen stellt Prof. Nimtz in diesem Band das Tunnelphänomen in einem breiteren Kontext dar und knüpft Verbindungen zu Optik, Kernphysik und Kosmologie. Dabei berührt er auch die ganz großen Fragen: Wird durch diese neuen Erkenntnisse die Einsteinsche Relativitätstheorie widerlegt? Oder wird gar das Prinzip der Kausalität durchbrochen? Damit ist das Buch nicht nur für Studenten der Physik und Chemie, sondern für jeden naturwissenschaftlich Interessierten eine faszinierende Lektüre.Die Untersuchungen zum Tunneleffekt gehören zu den populärsten physikalischen Experimenten überhaupt. So erregte 1994 die superluminale Übertragung von Mozarts "großer" g-moll-Sinfonie (KV 550) mit 4,7-facher Lichtgeschwindigkeit weltweites Aufsehen. Das Experiment fand sogar in der Tagespresse sowie in Funk und Fernsehen Beachtung: Es entstanden u.a. der BBC-Film "The Time Lords" und die ARD-Dokumentation "Schneller als das Licht".Für das Vorwort konnte Professor Dr. Ulrich Walter gewonnen werden. Er ist Astronaut, Leiter des Lehrstuhls für Raumfahrttechnik an der TU München und Moderator des Wissenschaftsmagazins MaxQ.

List of contents

ZeitmaßeLängenmaßeBiologisches ZeitmaßÜberlichtschnelle PhänomeneZeitlose Phänomene

About the author

Günter Nimtz, seit 1983 Professor für Physik an der Universität Köln, promovierte nach dem Diplom im Fach Elektrotechnik an der Universität in Wien in Physik und Philosophie. Nach der Habilitation 1974 (Köln) war er in den Jahren 1977/78 Research Associate an der McGill Universität in Montreal (Kanada). Sein Forschungsgebiet umfasst u.a. Mesoskopische Systeme, Photonik und Biophysik.

Summary

Kleinste Teilchen, die nicht über genug Energie verfügen, um eine Barriere zu überwinden, "leihen" sich diese Energie einfach und "durchtunneln" die Barriere - das ist der Tunneleffekt. Die klassische Physik kann ihn nicht beschreiben, dennoch lässt er sich etwa beim radioaktiven Kernzerfall oder der Kernschmelze der Sonne beobachten. Dieses spannende Buch erläutert überlichtschnelle Phänomene und greift dabei in die aktuelle Diskussion um die Gültigkeit der Relativitätstheorie ein.

Vor mehr als zehn Jahren begannen Prof. Günter Nimtz und seine Mitarbeiter, das Tunneln von Photonen zu untersuchen. Sie analysierten die Transmission von Mikrowellen in engen Wellenleitern und lieferten die ersten experimentellen Beweise dafür, dass das Tunneln schneller als mit Lichtgeschwindigkeit (superluminal) erfolgt. Der zu "durchtunnelnde Berg" verhält sich dabei wie ein Raum ohne Zeit.
Ausgehend von seinen Bahn brechenden Untersuchungen stellt Prof. Nimtz in diesem Band das Tunnelphänomen in einem breiteren Kontext dar und knüpft Verbindungen zu Optik, Kernphysik und Kosmologie. Dabei berührt er auch die ganz großen Fragen: Wird durch diese neuen Erkenntnisse die Einsteinsche Relativitätstheorie widerlegt? Oder wird gar das Prinzip der Kausalität durchbrochen? Damit ist das Buch nicht nur für Studenten der Physik und Chemie, sondern für jeden naturwissenschaftlich Interessierten eine faszinierende Lektüre.
Die Untersuchungen zum Tunneleffekt gehören zu den populärsten physikalischen Experimenten überhaupt. So erregte 1994 die superluminale Übertragung von Mozarts "großer" g-moll-Sinfonie (KV 550) mit 4,7-facher Lichtgeschwindigkeit weltweites Aufsehen. Das Experiment fand sogar in der Tagespresse sowie in Funk und Fernsehen Beachtung: Es entstanden u.a. der BBC-Film "The Time Lords" und die ARD-Dokumentation "Schneller als das Licht".
Für das Vorwort konnte Professor Dr. Ulrich Walter gewonnen werden. Er ist Astronaut, Leiter des Lehrstuhls für Raumfahrttechnik an der TU München und Moderator des Wissenschaftsmagazins MaxQ.

Report

"Einfühlsam führt das Autorenteam den Leser in die Welt der Quantenphysik ein. Schritt für Schritt erklären Nimtz und Haibel dem Leser, was die Voraussetzungen für das Funktionieren des Tunneleffekts sind. Am Ende stellen sie aber klar, dass bei allen überlichtschnellen Prozessen die Einsteinsche Relativitätstheorie ihre Gültigkeit behält und die Konstruktion einer Zeitmaschine, die einen Eingriff in die Vergangenheit erlauben würde, nicht möglich ist. Im Großen und Ganzen kommt jeder, der an Naturwissenschaften interessiert ist, bei diesem Buch voll auf seine Kosten."Associated Press"Den Autoren gelingt es ausgezeichnet, den Tunneleffekt allgemeinverständlich darzustellen, nachdem sie zunächst die Grundbegriffe Raum, Zeit und Geschwindigkeit erläutert haben. Das praktisch formellose Werk ist schon für Leser, die nur über Grundkenntnisse in Atomphysik verfügen (etwa Sekundarstufe I) verständlich und kann in Ergänzung zu thematisch umfassenderen Werken empfohlen werden."ekz-Informationsdienst"....dieses kleine Buch, in dem in sehr verständlicher Weise die neuesten Ergebnisse zum Wesen des Tunneleffekts dargestellt werden - Ergebnisse, die das Weltbild des Naturwissenschaftlers nicht umstürzen, sondern in überraschender Weise erweitern und sehr zum Nachdenken anregen. Man wünscht diesem Buch...eine breite Leserschaft, auch weil es einprägsam vorführt, was Grundlagenforschung ist und hervorbringen kann."Zeitschrift für Physikalische Chemie "...sind Enthusiasmus und Forschungsdrang Trumpf. Eben diese Begeisterung für die Physik weiß das Buch nachdrücklich zu vermitteln."Physik in unserer Zeit

Product details

• Authors: Astrid Haibel, Günte Nimtz, Günter Nimtz, Ulrich Walter
• Assisted by: Ulrich Walter (Foreword)
• Publisher: Wiley-VCH
• Languages: English, German
• Product format: Paperback / Softback
• Released: 31.03.2015
• EAN: 9783527407354
• ISBN: 978-3-527-40735-4
• No. of pages: 150
• Dimensions: 171 mm x 244 mm x 8 mm
• Weight: 336 g
• Illustrations: 68 SW-Abb., 3 Tabellen
• Subjects: Non-fiction book > Nature, technology > Natural science; Physik, Quantenmechanik, Quantenphysik, Tunneleffekt, Physics, Electrical & Electronics Engineering, Elektrotechnik u. Elektronik, Mikrowellen- u. Hochfrequenztechnik u. Theorie, RF / Microwave Theory & Techniques, Quantum Physics & Field Theory, Quantenphysik u. Feldtheorie, Optik u. Photonik, Optics & Photonics, Allg. Physik