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Opa, was macht ein Physiker?


Opa, was macht ein Physiker?

Physik für Jung und Alt
Erlebnis Wissenschaft 2. Aufl.

von: Siegfried Hess

24,99 €

Verlag: Wiley-VCH
Format: EPUB
Veröffentl.: 21.08.2014
ISBN/EAN: 9783527679386
Sprache: deutsch
Anzahl Seiten: 270

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

Beschreibungen

Was für eine schöne Idee! Siegfried Hess erklärt allen Menschen ab 10 Jahren, was die Welt im Innersten zusammenhält und was die Physik damit zu tun hat. Die Grundlagen dafür beginnen mit der Mechanik. Wussten Sie, dass es eine himmlische, eine irdische und eine höllische Mechanik gibt? Die himmlische<br /> Mechanik erklärt die Bewegung der Erde um die Sonne und die des Mondes um die Erde. Die irdische beschäftigt sich mit der Mechanik auf der Erde – u. a. mit Rädern, Hebeln, dem Fliegen oder Reibung und Bewegungen, und die höllische Mechanik schließlich behandelt den Flug und die Wirkung von Kanonenkugeln und anderen Geschossen.<br /> <br /> Forscher und ihre Entdeckungen: von Heinrich Hertz bis zu Max Planck<br /> <br /> Was die klassische Mechanik nicht erklären kann – die Physik der Atome und Moleküle und ihre Wechselwirkung mit Licht –, das erklärt die Quantenmechanik. Hess stellt– wie auch schon zuvor – Forscher und Entdecker vor und bringt den Lesern so das Gebiet der Quantenmechanik nahe.<br /> <br /> Wer eine Auflockerung dazwischen braucht, der kann sich mit dem »Teekesselspiel « vergnügen oder die Fantasiegeschichte »Was wäre, wenn an der Planck- Konstanten gedreht wird?« lesen. Mitwirkende: Albert Einstein, Max Planck und Max von Laue und viele andere … frei erfunden von Siegfried Hess.<br /> Siegfried Hess war Professor für Physik am Institut für Theoretische Physik der Technischen Universität Berlin. Er wirkte sowohl als Projektleiter als auch als Gutachter bei nationalen und internationalen Forschungskooperationen mit und erlebte dabei die Wichtigkeit der fachübergreifenden Wissensvermittlung<br /> hautnah.
Über den Autor V <p>Vorwort XIII</p> <p>1 Physik – was ist das? 1</p> <p>2 Mechanik 5</p> <p>2.1 Hebel 5</p> <p>2.2 Auftrieb 9</p> <p>2.3 Stabilität, Schwerpunkt 14</p> <p>2.4 Fallgesetze 16</p> <p>2.5 Pendel 19</p> <p>2.6 Kurven, Graphen und Funktionen 22</p> <p>2.6.1 Steigung, zeitliche Änderung, Ableitung* 29</p> <p>2.6.2 Formeln für Funktionen* 34</p> <p>2.7 Energie 37</p> <p>2.8 Arbeit, Leistung 43</p> <p>2.9 Masse, Trägheit, Impuls 44</p> <p>2.10 Kraft, Bewegungsgleichung 47</p> <p>2.11 Sonne und Planeten 52</p> <p>2.12 Newton, Mond und Erde 62</p> <p>2.12.1 Formeln für Newton und die Gravitation* 68</p> <p>2.13 Energie bei der Planetenbewegung 70</p> <p>2.14 Kraft und Potential* 74</p> <p>2.15 Drehimpuls 81</p> <p>2.16 Laplace-Runge-Lenz-Vektor und Perihel-Drehung* 83</p> <p>2.17 Rechnen mit Vektoren* 84</p> <p>2.18 Vorhersage und Chaos 91</p> <p>2.18.1 Ein Streit über Chaos* 97</p> <p>2.19 Zwangskräfte, d’Alembert, Lagrange I und Gauß* 99</p> <p>2.20 Verallgemeinerte Koordinaten, Lagrange II* 104</p> <p>2.21 Pendelbewegungen 107</p> <p>2.22 Hamilton-Prinzip und Hamilton-Gleichungen* 114</p> <p>2.23 Phasenraum, Liouville* 118</p> <p>2.24 Bewegung in beschleunigten Bezugssystemen* 122</p> <p>2.25 Kreisel, Euler* 127</p> <p>2.26 Berechnung von Bewegungen* 131</p> <p>2.27 Grenzen der Mechanik 134</p> <p>2.28 Einheiten und Dimensionen* 136</p> <p>2.29 Quadrat und Potenzen, große und kleine Zahlen 140</p> <p>3 Quanten-Mechanik 145</p> <p>3.1 Warum Quanten-Mechanik? 145</p> <p>3.2 Planck, Einstein und die Quanten 148</p> <p>3.3 Bohr, Sommerfeld: Atombau und Spektrallinien 153</p> <p>3.4 Heisenbergs Unschärfe-Relation 157</p> <p>3.5 Form und Stabilität desWasserstoff-Atoms imGrundzustand 163</p> <p>3.6 de Broglie, Schrödinger und Wellenfunktionen 169</p> <p>3.6.1 Beugung am Spalt und am Doppel-Spalt 172</p> <p>3.7 Tunnel-Effekt 176</p> <p>3.8 Drehimpuls und Spin, Stern-Gerlach-Experiment 179</p> <p>3.9 Pauli, Atome und Periodensystem 184</p> <p>3.10 Helium-Atom und Wasserstoff-Molekül 188</p> <p>3.11 Wasserstoff-Isotope und Helium-Isotope 193</p> <p>3.12 Fermionen und Bosonen 194</p> <p>3.13 Strahlung und Auswahlregeln* 197</p> <p>3.14 Dirac und das relativistische Elektron* 201</p> <p>3.15 Erzeugung und Vernichtung von Teilchen* 204</p> <p>3.16 Was wäre, wenn an der Planck-Konstanten gedreht wird? 206</p> <p>4 Erhaltungssätze und Symmetrien 213</p> <p>4.1 Der vermisste Autoschlüssel 213</p> <p>4.2 Wann gelten Erhaltungssätze? 213</p> <p>4.3 Das Noether-Theorem 214</p> <p>4.4 Translations-Invarianz 215</p> <p>4.5 Rotations-Invarianz 216</p> <p>4.6 Verschiebung des Zeit-Nullpunktes 217</p> <p>4.7 Paritäts-Operation und Paritäts-Invarianz 218</p> <p>4.8 Verletzung der Paritäts-Invarianz und Pauli 220</p> <p>4.8.1 Verletzt der Antrieb eines Schiffes mit einer Schraube die Parität? 222</p> <p>4.9 Zeitumkehr-Invarianz 225</p> <p>5 Verstehen 227</p> <p>Anhang 235</p> <p>A.1 Teekessel 235</p> <p>A.2 Physiker und Mathematiker, Astronomen, Chemiker und Ingenieure 241</p> <p>Bildnachweis 245</p> <p>Nachwort 247</p> <p>Dank 249</p> <p>Stichwortverzeichnis 251</p>
"Das Buch ist lehrreich, humorvoll und mit Liebe zu Kindern geschrieben. Sehr empfehlenswert. Außerdem: Der Autor hat Recht: Kinder verstehen weit mehr, als ihnen im Allgemeinen zugetraut wird!"<br> Junge Wissenschaft (107/2015)<br> <br> <br> "Ein tolles Buch für naturwissenschaftlich interessierte Kinder ab zehn und alle Erwachsenen, die Physik endlich auch verstehen möchten."<br> ELTERN Family (Juni 2015)<br> <br> "Ein mitreißendes Buch, nicht nur für Kinder."<br> Preußische Allgemeine Zeitung (14.03.2015)<br> <br> "Ein mitreißendes Buch (...) auch für die Großen, die endlich verstehen wollen, was die Welt im Innersten zusammenhält."<br> Schwarzwälder Bote (10.01.2015) / Die Oberbadische (10.01.2015)<br> <br>
sIegfried Hess studierte Mathematik und Physik an der Universität Erlangen- Nürnberg, schloss das Studium mit dem Diplom in Physik 1964 ab, danach war er ein Jahr in den USA, die Promotion erfolgte 1967 in Erlangen, anschließend war er als Post doc In Leiden, Holland, um sich 1970 in Erlangen für Physik zu habilitieren. Er war Professor für Theoretische Physik in Erlangen und von 1984 bis 2007 Inhaber des<br> Lehrstuhls für Statistische Physik und Transporttheorie amInstitut für Theoretische Physik der Technischen Universität Berlin. Siegfried Hess war zu Forschungsaufenthalten und als Gastprofessor an Forschungsinstituten und Universitäten in den USA, Kanada, Holland, Frankreich und Australien.<br> Im Kurs Theoretischer Physik hielt er in Erlangen und Berlin die Vorlesungen »Mechanik«, »Quanten-Mechanik«, »Elektrodynamik und Optik«, »Thermodynamik und Statistische Physik«. Daneben bot er forschungsorientierte Vorlesungen an, die engen Bezug zu aktuellen theoretischen und experimentellen Untersuchungen der Physik der Kondensierten Materie hatten. Über seine Forschungen zur Erklärung der Materialeigenschaften von Gasen, Flüssigkeiten, Flüssigkristallen und Festkörpern aus den Eigenschaften der Atome und Moleküle und ihrer Wechselwirkung untereinander sind mehr als 250 Publikationen erschienen.<br> Diese Forschungsarbeiten, Rechnungen mit Bleistift und Papier, numerische Berechnungen und Computer-Simulationen, sowie Experimente<br> zur Licht- und Neutronen-Streuung, zu Optik und Nicht- Gleichgewichts-Phänomenen sind meistens gemeinsam mit Diplomanden, oktoranden, wissenschaftlichen Mitarbeitern und Kollegen durchgeführt worden. Auf den daraus resultierenden Veröffentlichungen stehen die Namen vonmehr als 100 Koautoren aus 20 Ländern.<br> Siegfried Hess hat sowohl als Projektleiter, als auch als Gutachter bei nationalen und internationalen Forschungs-Kooperationen mitgewirkt.<br> Daran waren neben Physikern auch Chemiker, Mathematiker und Ingenieure beteiligt. Er erlebte, wie wichtig es ist, bei der Behandlung wissenschaftlicher Probleme eine über die Fachgrenzen hinweg reichende, gemeinsame Sprache zu finden. Mit seinen Kindern und<br> Enkelkindern sprach und spricht er gerne über Physik.<br> Seine Geschichten zur Mechanik und Quanten-Mechanik sind hier zu finden.
Was für eine schöne Idee! Siegfried Hess erklärt allen Menschen ab 10 Jahren, was die Welt im Innersten zusammenhält und was die Physik damit zu tun hat. Die Grundlagen dafür beginnen mit der Mechanik. Wussten Sie, dass es eine himmlische, eine irdische und eine höllische Mechanik gibt? Die himmlische<br /> Mechanik erklärt die Bewegung der Erde um die Sonne und die des Mondes um die Erde. Die irdische beschäftigt sich mit der Mechanik auf der Erde – u. a. mit Rädern, Hebeln, dem Fliegen oder Reibung und Bewegungen, und die höllische Mechanik schließlich behandelt den Flug und die Wirkung von Kanonenkugeln und anderen Geschossen.<br /> <br /> Forscher und ihre Entdeckungen: von Heinrich Hertz bis zu Max Planck<br /> <br /> Was die klassische Mechanik nicht erklären kann – die Physik der Atome und Moleküle und ihre Wechselwirkung mit Licht –, das erklärt die Quantenmechanik. Hess stellt– wie auch schon zuvor – Forscher und Entdecker vor und bringt den Lesern so das Gebiet der Quantenmechanik nahe.<br /> <br /> Wer eine Auflockerung dazwischen braucht, der kann sich mit dem »Teekesselspiel « vergnügen oder die Fantasiegeschichte »Was wäre, wenn an der Planck- Konstanten gedreht wird?« lesen. Mitwirkende: Albert Einstein, Max Planck und Max von Laue und viele andere … frei erfunden von Siegfried Hess.<br /> Siegfried Hess war Professor für Physik am Institut für Theoretische Physik der Technischen Universität Berlin. Er wirkte sowohl als Projektleiter als auch als Gutachter bei nationalen und internationalen Forschungskooperationen mit und erlebte dabei die Wichtigkeit der fachübergreifenden Wissensvermittlung<br /> hautnah.

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