Details

Das Universum in Rätseln


Das Universum in Rätseln


1. Aufl.

von: Cumrun Vafa

21,99 €

Verlag: Wiley-VCH
Format: EPUB
Veröffentl.: 01.11.2021
ISBN/EAN: 9783527835959
Sprache: deutsch
Anzahl Seiten: 224

DRM-geschütztes eBook, Sie benötigen z.B. Adobe Digital Editions und eine Adobe ID zum Lesen.

Beschreibungen

<p><b>Rätsel zum Enträtseln des Universums: gestellt – und gelöst – von einem der besten Physiker unserer Zeit! </b></p> <p>Die moderne Physik hat den Ruf, wegen der komplexen Mathematik, mit der sie hantiert, für Uneingeweihte nahezu undurchdringlich zu sein. Und es stimmt ja: Die tiefen, weitreichenden Erkenntnisse sind hinter einschüchternden Formeln verborgen. Aber überraschenderweise reichen oft einfache Rätsel und Denksportaufgaben, um den Kern dieser Erkenntnisse herauszuschälen und deren Bedeutung zu verstehen, selbst ohne umfangreiches Wissen über Physik und Mathematik. <p>Cumrun Vafa zeigt in seinem Buch, dass es möglich ist, mit Rätseln und Denksportaufgaben eine Menge über das Universum, die physikalische Realität und deren mathematische Beschreibung zu lernen. Er behandelt die Themen, die zentral sind für die moderne Physik: Symmetrien und Erhaltungssätze, Vereinheitlichung der vier Grundkräfte, (scheinbare) Paradoxien der Unendlichkeit, kontraintuitive Vorhersagen der Quantenmechanik. All dies verpackt in Rätsel wie: Wie hängt man ein Bild an zwei Nägeln auf, so dass es runterfällt, sobald man einen entfernt? Wie kann man Neutrinos wiegen? <ul><li>„Das Buch ist ein wunderbarer Überblick über die zentralen Themen der modernen Physik und Mathematik, vermittelt mit Hilfe von Rätseln. Dies ist eine der ungewöhnlichsten und fesselndsten Herangehensweisen, die mir je begegnet ist. Sie ermöglicht den Leserinnen und Lesern, durch die Freude am Lösen von Rätseln zu lernen. Eine unterhaltsame und effektive Art und Weise, die wesentlichen Ideen des heutigen Weltbilds kennenzulernen, geschrieben von einem der herausragendsten Physiker der Welt.“ (Brian Greene)</li> <li> „Dieses Buch bietet einen faszinierenden und ungewöhnlichen Einblick in die modernen Entwicklungen der Physik und Mathematik, illustriert mit einfachen und unterhaltsamen Rätseln. Die Leserinnen und Leser werden gut unterhalten und lernen gleichzeitig viel dabei.“ (Edward Witten)</li></ul>
<p>Vorwort xi</p> <p><b>1 Eine kurze Einf&uuml;hrung in die moderne Physik </b><b>1</b></p> <p>1.1 Die Anf&auml;nge der Naturwissenschaft in der Antike 2</p> <p>1.2 Newtonsche Mechanik 4</p> <p>1.3 Lagrangesche und hamiltonsche Mechanik 5</p> <p>1.4 Maxwells Theorie des Elektromagnetismus 6</p> <p>1.5 Aufbruch in die vierte Dimension: Relativit&auml;tstheorie 8</p> <p>1.6 Die Entdeckung des Zufalls: Quantenmechanik 10</p> <p>1.7 Die seltsame Theorie: Quantenfeldtheorie 13</p> <p>1.8 Der Weg in die Zukunft: Quantengravitation 14</p> <p><b>2 Symmetrie und Erhaltungss&auml;tze </b><b>17</b></p> <p>2.1 R&auml;tsel zur Motivation 18</p> <p>2.2 Symmetrie: Sch&ouml;nheit als Naturprinzip 20</p> <p>2.3 Das Noether-Theorem 23</p> <p>2.4 Die Erweiterung des Symmetriebegriffs: Supersymmetrie 30</p> <p>2.5 Quasikristalle und Quasisymmetrie 31</p> <p>2.6 Strings und die Erhaltung der elektrischen Ladung 33</p> <p>2.7 Spontane Symmetriebrechung 36</p> <p><b>3 Symmetriebrechung </b><b>37</b></p> <p>3.1 Und sie bewegt sich doch: Symmetriebrechung und die Bewegung der Erde 38</p> <p>3.2 Spontane Symmetriebrechung 40</p> <p>3.3 Spontane Symmetriebrechung und Magnetismus 43</p> <p>3.4 Verkehrsplanung mit Symmetrie: vier St&auml;dte 45</p> <p>3.5 Symmetriebrechung und das Higgs-Boson 48</p> <p>3.6 Die gro&szlig;e Vereinheitlichung der Kr&auml;fte 51</p> <p>3.7 Supraleitung und Symmetriebrechung 52</p> <p>3.8 Ein ungew&ouml;hnliches Beispiel: starre K&ouml;rper 53</p> <p>3.9 Rechts und links in der Natur: H&auml;ndigkeit 54</p> <p><b>4 Die Kraft der einfachen und abstrakten Mathematik </b><b>57</b></p> <p>4.1 Gesetze und Randbedingungen 57</p> <p>4.2 Eine kurze Einf&uuml;hrung in komplexe Zahlen 59</p> <p>4.2.1 Der Fundamentalsatz der Algebra 60</p> <p>4.3 Gravitationslinsen &ndash; eine Konsequenz der allgemeinen Relativit&auml;tstheorie 66</p> <p><b>5 Kontraintuitive Mathematik </b><b>71</b></p> <p>5.1 Vorbemerkungen 71</p> <p>5.2 Paradoxa der Unendlichkeit 76</p> <p>5.2.1 Alle Zimmer belegt: Hilberts Hotel und andere Unendlichkeiten 77</p> <p>5.3 Verr&uuml;ckte Mathematik: Analytische Reihen 79</p> <p>5.4 Das Ziegenparadoxon 83</p> <p><b>6 Physikalische Intuition </b><b>91</b></p> <p>6.1 Intuitive Physik 91</p> <p>6.2 Galileo Galilei 92</p> <p>6.3 Isaac Newton 93</p> <p>6.4 Physikalische Intuition in der Mathematik 95</p> <p>6.5 Das <i>Heureka </i>des Archimedes 100</p> <p>6.6 Der Satz des Pythagoras 101</p> <p>6.7 Spezielle Relativit&auml;tstheorie 103</p> <p>6.8 StatistischeMechanik 104</p> <p><b>7 Kontraintuitive Physik </b><b>111</b></p> <p>7.1 Auftrieb einmal anders betrachtet 111</p> <p>7.2 Warum k&ouml;nnen Flugzeuge fliegen? 112</p> <p>7.3 Warum ist der Nachthimmel dunkel? 114</p> <p>7.4 DieMaxwell-Gleichungen 115</p> <p>7.5 Einsteins spezielle Relativit&auml;tstheorie 115</p> <p>7.5.1 Impuls- und Energieerhaltung in Aktion 116</p> <p>7.6 Paradoxa in der Quantenmechanik 117</p> <p>7.6.1 Das Doppelspaltexperiment 118</p> <p>7.7 Ununterscheidbarkeit in der Quantenmechanik 120</p> <p>7.8 Das EPR-Paradoxon 121</p> <p>7.9 Schwarze L&ouml;cher 122</p> <p>7.10 Holographie:Weniger ist mehr 124</p> <p><b>8 Nat&uuml;rlichkeit in der Physik: Dimensionsanalyse </b><b>127</b></p> <p>8.1 Ein Aha-Erlebnis 127</p> <p>8.2 Von gro&szlig;en und kleinen Zahlen: Gr&ouml;&szlig;enordnungen 127</p> <p>8.3 Dimensionsanalyse 128</p> <p>8.4 Die Strahlung beschleunigter Ladungen 129</p> <p>8.5 Skalierung und konforme Feldtheorien 130</p> <p>8.6 Der Natur in die Karten geschaut: nat&uuml;rliche Einheiten 131</p> <p>8.7 Schwarze L&ouml;cher 133</p> <p>8.8 Symmetrie und Nat&uuml;rlichkeit 135</p> <p><b>9 Unnat&uuml;rlichkeit und gro&szlig;e Zahlen </b><b>137</b></p> <p>9.1 Wie gro&szlig; ist zu gro&szlig;: unnat&uuml;rliche Zahlen 137</p> <p>9.1.1 Das Rinderproblem des Archimedes 139</p> <p>9.2 Das Aufkommen des heliozentrischen Modells und Unnat&uuml;rlichkeit 140</p> <p>9.3 Etwas Zahlentheorie 141</p> <p>9.3.1 Ein mysteri&ouml;ser Kartentrick 141</p> <p>9.4 Licht und Dunkel: Der Aufbau des Universums 142</p> <p>9.5 Die Geometrie der Raumzeit 143</p> <p>9.6 Fragen &uuml;ber Fragen 145</p> <p>9.7 L&auml;ngenskalen 145</p> <p>9.8 Zeitskalen 146</p> <p><b>10 Partner oder Gegner: Religion und Naturwissenschaft </b><b>149</b></p> <p>10.1 Grundlegende Fragen 150</p> <p>10.1.1 Methodik 150</p> <p>10.2 Naturwissenschaft <i>gegen </i>Religion 151</p> <p>10.2.1 Wie alt ist das Universum? 151</p> <p>10.3 Naturwissenschaft <i>und </i>Religion 152</p> <p>10.4 Der Ursprung des Universums 153</p> <p>10.5 Einstein und die Religion 154</p> <p>10.6 Feynman und die Religion 155</p> <p>10.7 Hawking und die Religion 155</p> <p>10.8 Pascal und die Religion 157</p> <p>10.9 Kausalit&auml;t und Gott 158</p> <p><b>11 Verschiedene Standpunkte: Dualit&auml;t </b><b>161</b></p> <p>11.1 Zwei mathematische Beispiele 162</p> <p>11.2 Dualit&auml;t in der Quantenmechanik 164</p> <p>11.3 Maxwells Theorie 164</p> <p>11.4 Dualit&auml;t in der Stringtheorie 167</p> <p>11.5 T-Dualit&auml;t 168</p> <p>11.6 Calabi-Yau-Mannigfaltigkeiten und Spiegelsymmetrien 169</p> <p>11.7 Sonstige Dualit&auml;ten: Geometrie und Kraft 173</p> <p>11.8 Dualit&auml;t in schwarzen L&ouml;chern 176</p> <p>11.9 Holographie 177</p> <p>11.10 Das wignersche Gesetz 178</p> <p><b>12 Zusammenfassung </b><b>181</b></p> <p>12.1 Symmetrie und Symmetriebrechung 182</p> <p>12.2 Eichsymmetrie 184</p> <p>12.3 Intuitive Mathematik 186</p> <p>12.4 Kontraintuitive Mathematik 187</p> <p>12.5 Intuitive und unintuitive Physik 188</p> <p>12.6 Nat&uuml;rlichkeit 189</p> <p>12.7 Physik und Religion 190</p> <p>12.8 Dualit&auml;t 191</p> <p>Stichwortverzeichnis 193</p>
Cumrun Vafa zeigt in seinem Buch, dass es möglich ist, mit Rätseln und Denksportaufgaben eine Menge über das Universum, die physikalische Realität und deren mathematische Beschreibung zu lernen.<br> Leser-Welt. Das Literaturportal (19.05.2022)<br> <br> Rätsel zum Enträtseln des Universums: gestellt - und gelöst - von einem der besten Physiker unserer Zeit!<br> Realität anders. Der Literatur- und Medienführer (01.06.2022)<br> <br> Das Spektrum der im Buch präsentierten Rätsel ist dabei breit: Wer sich öfter mit derartigen Gedankenexperimenten befasst, wird über Altbekanntes wie Hilberts Hotel und das Ziegenparadoxon hinwegblättern können aber auch auf neue Knobelaufgaben zum Tüfteln stoßen. Der spielerische Ansatz für komplexe Ideen passt.<br> dpa-Dossier Wissen (08.07.2022)<br> <br>
<p><b><i>Cumrun Vafa</b> ist theoretischer Physiker an der Harvard-Universität und weltbekannt für seine bahnbrechenden Arbeiten auf dem Gebiet der Stringtheorie und der mathematischen Physik. Mit seinen Arbeiten hat er das Verständnis der fundamentalen Gesetze des Universums neu geprägt. Zusätzlich zu seiner akademischen Tätigkeit eröffnet er in publikumswirksamen Vorträgen den Blick für die Schönheit und Faszination des Universums und dessen wissenschaftliche Erforschung.</i></p>
<p><b>Rätsel zum Enträtseln des Universums: gestellt – und gelöst – von einem der besten Physiker unserer Zeit! </b></p> <p>Die moderne Physik hat den Ruf, wegen der komplexen Mathematik, mit der sie hantiert, für Uneingeweihte nahezu undurchdringlich zu sein. Und es stimmt ja: Die tiefen, weitreichenden Erkenntnisse sind hinter einschüchternden Formeln verborgen. Aber überraschenderweise reichen oft einfache Rätsel und Denksportaufgaben, um den Kern dieser Erkenntnisse herauszuschälen und deren Bedeutung zu verstehen, selbst ohne umfangreiches Wissen über Physik und Mathematik. <p>Cumrun Vafa zeigt in seinem Buch, dass es möglich ist, mit Rätseln und Denksportaufgaben eine Menge über das Universum, die physikalische Realität und deren mathematische Beschreibung zu lernen. Er behandelt die Themen, die zentral sind für die moderne Physik: Symmetrien und Erhaltungssätze, Vereinheitlichung der vier Grundkräfte, (scheinbare) Paradoxien der Unendlichkeit, kontraintuitive Vorhersagen der Quantenmechanik. All dies verpackt in Rätsel wie: Wie hängt man ein Bild an zwei Nägeln auf, so dass es runterfällt, sobald man einen entfernt? Wie kann man Neutrinos wiegen? <ul><li>„Das Buch ist ein wunderbarer Überblick über die zentralen Themen der modernen Physik und Mathematik, vermittelt mit Hilfe von Rätseln. Dies ist eine der ungewöhnlichsten und fesselndsten Herangehensweisen, die mir je begegnet ist. Sie ermöglicht den Leserinnen und Lesern, durch die Freude am Lösen von Rätseln zu lernen. Eine unterhaltsame und effektive Art und Weise, die wesentlichen Ideen des heutigen Weltbilds kennenzulernen, geschrieben von einem der herausragendsten Physiker der Welt.“ (Brian Greene)</li> <li> „Dieses Buch bietet einen faszinierenden und ungewöhnlichen Einblick in die modernen Entwicklungen der Physik und Mathematik, illustriert mit einfachen und unterhaltsamen Rätseln. Die Leserinnen und Leser werden gut unterhalten und lernen gleichzeitig viel dabei.“ (Edward Witten)</li></ul>

Diese Produkte könnten Sie auch interessieren:

Einsteins Berlin
Einsteins Berlin
von: Dieter Hoffmann
PDF ebook
25,99 €
Facetten einer Wissenschaft
Facetten einer Wissenschaft
von: Achim Müller, Ekkehard Diemann, Hans-Jürgen Quadbeck-Seeger
PDF ebook
28,99 €
Faszination Lebenswissenschaften
Faszination Lebenswissenschaften
von: Erwin Beck
PDF ebook
19,99 €