Die naturphilosophische Betrachtung in diesem Werk untersucht zentrale Begriffe wie Raum, Zeit, Bewegung und Relativität. Besondere Aufmerksamkeit gilt den Bezugssystemen und den Quanten, die in der modernen Physik eine entscheidende Rolle spielen. Durch diese Analyse werden grundlegende Fragen zur Natur der Realität und der physikalischen Gesetze aufgeworfen, die zum Nachdenken über die Zusammenhänge zwischen diesen Konzepten anregen.
Es existiert bereits eine neue Ausgabe der Schrift als Ausgabe 2! In dem Heft wird der Versuch gemacht, alleine durch naturphilosophische Betrachtungen zu einem konsistenten geometrisch-physikalischen Raum- und Zeit-Bild zu gelangen. Voraussetzung sind die Definitionen von Raum und Zeit aus der Principia von Newton, sowie die zu Newtons Zeit lange bekannte Geometrie von Euklid von Alexandria. Das Bild, das sich so ergibt, führt über die Raum-Zeit-Basis der Klassischen Physik bis zur Grundlage für den Einstieg in die Spezielle Relativitätstheorie. Es wird klar, wo die naturphilosophischen Unterschiede in den Denkansätzen liegen, die zur Entwicklung der beiden Theoriefelder in der Physik führen. Vorausgesetzt wird ein Grundverständnis von elementarer Geometrie, und immer wieder ist die gedankliche Vorstellung gegenseitig bewegter Bezugssysteme wichtig. Ansonsten kommen alle Betrachtungen ganz ohne „rechnende“ Mathematik aus.
Isaac Newton legte mit drei einfachen Gesetzen zur Bewegung und zur Kraft die Basis der Klassischen Mechanik. Sein Gravitationsgesetz beschreibt die Schwerkraft und ermöglicht präzise Berechnungen von Planeten- und Satellitenbahnen. Allerdings bleibt unklar, wie schnell sich Gravitationskräfte im Raum ausbreiten, was Newton als unbefriedigend empfand. Hätte er eine maximale Geschwindigkeit in der Natur postuliert, hätte er die Grundlagen der Speziellen Relativitätstheorie entwickeln können. Konzepte wie die Relativität von Zeit und Ausdehnung, relativistische Geschwindigkeitsaddition, Lorentz-Transformation und das Zwillingsparadoxon wären ihm zugänglich gewesen, was ihn um etwa 200 Jahre vorausgebracht hätte. Möglicherweise schreckten ihn jedoch erste Überlegungen ab, diese Ideen weiterzuverfolgen. Das Buch richtet sich an alle, die einen Einstieg in die Grundlagen der Speziellen Relativitätstheorie suchen, insbesondere an Schüler der gymnasialen Oberstufe und naturwissenschaftlich interessierte Leser ohne Vorkenntnisse. Elementare Mathematikkenntnisse, wie das Ausmultiplizieren von Klammern und der Umgang mit linearen sowie quadratischen Gleichungen, sind ausreichend. Newton verfügte über diese mathematischen Fähigkeiten, wie sein Hauptwerk zeigt. Der Weg zu den Grundlagen der Speziellen Relativitätstheorie wäre ihm somit möglich gewesen.
Eine heiter saloppe Geschichte der Quantenphysik
Das Buch erzählt in humorvoller Weise die geschichtliche Entwicklung der Quantenphysik. Zehn Schritte sind es, die von Newtons Korpuskelidee und Huygens Wellentheorie für das Licht schließlich zur Heisenbergschen Matrizenmechanik bzw. zur Schrödinger-Gleichung der atomaren Quantenwelt führen. Ein letzter Blick auf eine Arbeit von Hawking, der wie Newton in Cambridge den Lucasischen Lehrstuhl inne hatte, rundet das Bild ab. Fast ganz ohne Formeln, dafür aber mit umso mehr Humor, lässigem Witz und manchmal auch Satire werden diese Entwicklungsschritte zur Quantenphysik in legerer Sprache kurzweilig erzählt. Ziel ist es, insbesondere junge Leser anzusprechen und für die Quantenphysik mit ihrer interessanten Entwicklungsgeschichte zu gewinnen. Ein kurzer Anhang fasst schließlich in „ernster Sprache“ die wichtigen Kernpunkte noch einmal zusammen. Schwere Physik und deren Historie sollen in dem Büchlein ganz leicht, locker und lustig daherkommen.