Die Gleichungen der Physik (eBook)

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Table of Contents 3
Einfuhrung 4
Mathematik als eine Sprache der Natur 4
Konkretisierung von Zusammenhangen durch Zuordnung von Ausdrucken 4
Ein modernes Dogma 4
Der tautologische Werkzeugkasten 9
Eine mathematische Hierarchie 9
Die quantitative Sprache: Variablen, Funktionen und Felder 10
Inversionen 10
Aufstieg und Fall 16
Die logistische Gleichung 16
Historische Bemerkung 16
Der Sturz eines Imperiums 18
Mechanik und Gravitation 20
Newtons dynamische Gleich ungen und das universelle Gravitationsgesetz 20
Isaac Newton 20
Energieerhaltung 23
Nichtlineare Dynamik und Chaos 23
Das Geflechtder Wissenschaften 25
NewtonsVermachtnis 25
Die elektromagnetische Kraft 26
Die Lorentzkraft 26
HendrikAntoon Lorentz 26
Multiplikation von Vektoren 28
Ein lokaler ErhaItungssatz 30
Ein langsamer Fluss 30
Elektrodynamik 32
James Clerk Maxwell 32
Kraftevergleich 34
Linearitat 35
Monopole: Sein oder nicht sein? 36
Elektromagnetische Energie 37
Elektromagnetische Wellen 38
Die Wellengleichungen 38
Der Ather 38
Solitonen 40
Die Korteweg-DeVries-Gleichung 40
Diederik Johannes Korteweg und Gustav de Vries 40
Thermodynamik 42
Die drei Hauptsat ze der Thermodynamik 42
Historische Bemerkung 42
Eine unmogllche Aufgabe 45
Kinetische Theorie 48
Die Boltzmann-Gleichung 48
Historische Bemerkung 48
Auftauchende Eigenschaften 50
Hydrodynamik 52
Die Navier-Stokes-Gleichungen 52
NavierundStokes 52
Spezielle Relativitatstheorie 56
Relativistische Kinematik 56
Albert Einstein 56
Maxwell versusNewton 60
Allgemeine Reiativitatstheorie 62
Die Einstein-Gleichungen 62
Sieben Vorhersagen 64
Quantenmechanik 68
Die Schrddtnger-Glelchung 68
Erwin Schrodlnger 68
Photonen : die Lichtteilchen 71
Orts-Impuls-Dualismus 73
Das relativistische Elektron 74
Die Dirac-Gleichung 74
Paul Andrien Maurice Dirac 74
Quantenfelder 77
Quanten -Elektrodynamik 77
Die starke Wechselwirkung 78
Quanten-Chromodynamik 78
Historische Bemerkung 78
Die Lagrange-Funktion 80
Asymptotische Freiheit 81
Elektro-schwache Wechselwirkung 82
DasGlashow-Weinberg-Salam-Modell 82
Historische Bemerkung 82
Stringtheorie 86
Das Auftreten der Superstrings 86
Historische Bemerkung 86
Die endgultige Struktur von Raum und Zeit 88
Branes und M-Theorie 90
Zuruck in die Zukunft 91
Ein letzter Ausblick 91
Einheiten 93