Ich muss mich langsam mal um den großen Stapel an zu rezensierenden Büchern kümmern der mich vom Bücherregal aus vorwurfsvoll ansieht… Also geht es heute gleich mal mit einem Doppelschlag los….

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Schwarze Löcher

Andreas Müller von der Technischen Universtät München (den viele vielleicht als Autor des Blogs Einsteins Kosmos kennen) hat ein Buch über sein Spezielgebiet geschrieben: Schwarze Löcher. Diese Objekte gehören zu den spannendsten – aber wohl auch mißverstandensten – Dingen im Universum. Der schmal Band aus dem Spektrum-Verlag mit dem Titel “Schwarze Löcher. Die dunklen Fallen der Raumzeit” bietet hier umfassende Aufklärung. Das Buch beginnt mit einem detaillierten Überblick über die Eigenschaften schwarzer Löcher und deren mathematische Beschreibung um im dann folgenden astronomischen Teil all diejenigen Beobachtungen zu erklären, die wir zur Zeit von schwarzen Löchern haben. Das Loch selbst bleibt zwar unsichtbar – aber seine Auswirkungen auf die Umgebung lassen sich identifizieren und auch beobachten. Auch die Frage nach der Rolle von Relativitätsstheorie und Quantentheorie bei der Beschreibung der schwarzen Löcher wird behandelt und hypothetische Objekte wie Gravasterne und Holosterne werden erklärt (und natürlich werden auch die schwarzen Löcher in Teilchenbeschleunigern behandelt).

Das Buch lässt eigentlich keine Fragen offen. Es gibt nur ein “Problem”: für Laien ist das Buch leider nicht wirklich geeignet. Auch wenn Teile des Textes durchaus allgemeinverständlich sind, ist vieles doch nur dann verständlich, wenn man ein solides Grundlagenwissen in Mathematik und Physik vorweisen kann. Aber wer vor ein wenig Physik und Mathematik keine Angst hat, für den ist Müllers Buch das ideale Nachschlagewerk um für alle Fragen in Sachen schwarzer Löcher gewappnet zu sein. Fast alle jedenfalls: auch wenn das Buch auf wenig Raum viel Information bietet ist es – zumindest für mich – manchmal doch ein wenig zu knapp gehalten. Bei Sätzen wie zum Beispiel

“Eine detaillierte Untersuchung der Krümmungseigenschaften offenbart, dass die Singularität nicht punktförmig ist, sondern ringförmig. Dennoch sitzt sie ohne Ausdehnung bei Radius null – eine sehr überraschende Eigenschaft.”

würde man sich doch noch ein bisschen mehr Erklärung wünschen. Trotzdem: wer ein vernünftiges physikalisches Basiswissen hat und an schwarzen Löchern interessiert, der soll sich dieses Buch zulegen!

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Faszinierendes Universum

Noch ein bisschen ambivalenter ist mein Eindruck vom nächsten Buch: “Faszinierends Universum. Beeindruckende Rekorde im Sonnensystem” von Johannes Leitner. Das Thema an sich ist spannend; das Buch verspricht einen Überblick über die Rekorder des Sonnensystems: die höchsten Berge; die größten Krater, die tiefsten Canyons – usw. Wie faszinierend so ein Überblick sein kann, hat man ja in der fantastischen Dokumentation “Wonders of the Solar System” von Brian Cox gesehen. Das Buch von Johannes Leitner ist dann – zumindest aus meiner Sicht – nicht ganz so beeindruckend. Nach einer Einleitung über die Entstehung des Sonnensystems wird dann Rekord um Rekord aneinander gereiht – und viele davon machen nicht wirklich Sinn. Zum Beispiel halte ich es eher für müßig, kleinste oder größtes Zwergplaneten zu besprechen oder diejenigen mit der größten oder kleinsten Dichte zu erwähnen. Von diesen Objekten kennen wir ja gerade mal erst fünf Stück! Gleiches gilt für Exoplaneten wo mittlerweile jeden Monat so viele neue Objekte entdeckt werden, dass “Rekorde” nicht von langer Dauer sind. In diesen Fällen wäre meiner Meinung nach eine eher allgemeine Besprechung der möglichen Eigenschaften von z.B. Zwergplaneten Exoplaneten besser gewesen.

Aber ok – vielleicht bin ich als Fachmann hier auch einfach nur zu pingelig. Wer als Laie an den Objekten unseres Sonnensystems interessiert ist, der wird in diesem Buch jede Menge interessantes Material finden. Ein bisschen bemängeln muss ich allerdings die Aufmachung. Gerade wenn es um beeindruckende Rekorde geht würde man sich auch ebenso beeindruckendes Bildmaterial wünschen. Ein paar schöne Bilder finden sich zwar im farbigen Mittelteil des Buches – der Rest ist aber eher nicht so toll. Kaum erkennbare schwarz-weiß Bilder; mit Excel gezeichnete Diagramme und Tabellen die aus meiner Sicht für Laien nicht wirklich geeignet sind. Warum muss man z.B. als Masseneinheit “1024 kg” wählen oder “1010 km³” als Volumseinheit anstatt die übrigen Planeten unseres Sonnensystems mit der Erde zu vergleichen. “Jupiter ist 318 mal so schwer wie die Erde” fnde ich irgendwie anschaulicher als “Jupiter hat eine Masse von 1898.6 1024 kg”.

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Kommentare (6)

  1. #1 perk
    23. Juli 2010

    klasse sache mit dem buch von andreas müller.. ich war schon vor jahren von seinem astrolexikon https://www.wissenschaft-online.de/astrowissen/lexdt.html begeistert..

  2. #2 perk
    23. Juli 2010

    leider wird dort auch nicht klar wie das mit dem ring gemeint ist…

    In der Kerr-Geometrie läuft diese Behandlung darauf hinaus, die Nullstellen einer bestimmten Boyer-Lindquist-Funktion (ρ) zu diskutieren. Sie wird genau dann null, wenn gleichzeitig die Bedingungen r = 0 und θ = π/2 (bzw. 90°) erfüllt sind. Die Interpretation dieses erstaunlichen Ergebnisses wird erst klar, wenn man Kerrs Originalkoordinaten (t, x, y, z) wieder einführt. Dann resultieren die beiden Bedingungen x2 + y2 = a2 und z = 0 für die intrinsische Singularität der Kerr-Lösung. Das beschreibt gerade einen unendlich dünnen Ring mit Radius a (Vorsicht! Siehe unten.), der in der Äquatorebene liegt! Man kann sich dieses Gebilde als Massenstrom vorstellen, der in seiner Umgebung ein rotierendes Gravitationsfeld erzeugt: die Kerr-Metrik. Der Ringradius a entspricht gerade dem Kerr-Parameter. Dieser parametrisiert den spezifischen Drehimpuls eines rotierenden Loches, a = J/M (J: Drehimpuls des Loches, M: Lochmasse).
    Ein Ring ohne Ausdehnung!
    Bei der Interpretation des Ringradius muss man aufpassen: bei einer Visualisierung der Krümmungsinvarianten wird klar, dass der Ring keine Ausdehnung hat. Die Ringsingularität befindet sich immer innerhalb des inneren Horizonts, des so genannten Cauchy-Horizonts. Die Ringsingularität sitzt wie bei Schwarzschild bei r = 0, hat aber dennoch einen anderen Charakter. Diese Eigenschaft ist am schwierigsten zu verstehen und erfordert eine genaue Analyse der Singularitätenstrukturen in den richtigen Koordinaten (B. Carter, 1968; aufgegriffen im Buch von Hawking & Ellis: The Large Scale Structure of Space-Time, 1973). Obwohl die Riemannschen Invarianten unabhängig vom Koordinatensystem sind, kann ein falsches Koordinatensystem eine adäquate Interpretation gehörig erschweren. So erlauben pseudo-sphärische Koordinaten keine angemessene Interpretation des Satzes an Bedingungen r = 0 und θ = π/2. Offensichtlich lässt sich nur erahnen, dass die intrinsische Kerr-Singularität vollkommen wesensverschieden von der intrinsischen Schwarzschild-Singularität ist.

  3. #3 mkraxx
    23. Juli 2010

    Hallo Florian! Ich lese seit ein paar Wochen hier mit – bin durch den Chaosradio-Podcast auf dich gestoßen – und finde deine Arbeit sowohl im tatsächlichen Leben, als auch im Netz sehr spannend. Trotzdem: eine deutlichere Kennzeichnung von amazon-affiliate-Links wäre m.E. nach wünschenswert…

  4. #4 Florian Freistetter
    23. Juli 2010

    @mkraxx: “rotzdem: eine deutlichere Kennzeichnung von amazon-affiliate-Links wäre m.E. nach wünschenswert… “

    Inwiefern? Bzw. wie? Soll ich hier irgendwie im Blog einen allgemeinen Hinweise schreiben – in der Form von “Achtung: Es werden manchmal amazon-affiliate-Links gesetzt”. Oder jeden Link einzeln kennzeichnen? Mir wäre bis jetzt noch nicht aufgefallen, dass das anderswo irgendwie speziell gehandhabt wird.

  5. #5 mkraxx
    23. Juli 2010

    Kommt drauf an, Disclaimer verwende ich selbst unter Beiträgen, die Affiliate-Links enthalten (siehe: https://www.handlungsplan.net/buchrezension-ergotherapeutische-ubungen-in-der-handtherapie ), andere machen das z.B. mit einem kleinen Amazon-Icon neben dem Link (superlevel.de unter anderem, ich finde dort nur grad kein passendes Beispiel, weil die soviel Output haben).
    War prinzipiell kein Vorfwurf, ich hatte nur mal einen eher harschen Kommentar zum Thema ( https://mkraxx.wordpress.com/2010/03/07/literaturempfehlungen-aus-der-praxis-ergotherapie-in-der-pdiatrie/comment-page-1/#comment-389 ), und bin da wohl etwas sensibel geworden…whatever, war nur ein Denkanstoß.

  6. #6 Florian Freistetter
    23. Juli 2010

    @mkraxx: Spricht ja auch nix dagegen sowas zu machen. Ich werd mir mal anschauen, wie ich das am besten umsetze…