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Dieses Buch richtet sich an alle, die sich schon immer gefragt haben, wie die kanonische Quantisierung, die LSZ-Reduktionsformel, Pfadintegrale, Feynman-Graphen und die Renormierung miteinander zusammenhängen. Als locker geschriebene Begleitlektüre zu Vorlesungen über Quantenfeldtheorie oder zum Selbststudium geeignet, gibt sich das Buch gesprächig und liefert Rechentricks und Erklärungen, die für Einsteiger sehr hilfreich sind.
Im ersten Teil werden anhand von Skalarfeldern grundlegende Konzepte von der klassischen Feldtheorie bis zur Renormierung eingeführt. Der zweite Teil verallgemeinert diese für Felder mit Spin und legt mit der Einführung des Eichprinzips die Grundlagen für den dritten Teil. Hier werden „Anwendungen auf die reale Welt“ behandelt: Die Quantenelektrodynamik und ihre Renormierung, sowie das Standardmodell der Teilchenphysik und der Higgs-Mechanismus.Durch ausführlich vorgerechnete und in den Text eingebundene Aufgaben eignet sich das Tutorium sowohl zumschnellen Nachschlagen von „Rezepten“, als auch als Lektüre und Arbeitsbuch für Studierende, die eine tiefer gehende Diskussion der Quantenfeldtheorie suchen. Kurze Kapitel zu Grundlagenthemen wie Lie-Algebren und -Gruppen, Relativitätstheorie, Funktionentheorie und Funktionalableitungen ergänzen das Buch.
Aus dem Inhalt:
Kanonische QuantisierungGreen’sche Funktionen, Pfadintegrale und erzeugende FunktionaleFeynman-Graphen und Wick-TheoremRegularisierung und RenormierungEichsymmetrien, Ward-Identitäten und QEDStandardmodell der Teilchenphysik und Higgs-Mechanismus
Lisa Edelhäuser hat in Würzburg Physik studiert und dort 2012 in theoretischer Elementarteilchenphysik promoviert. Sie war danach als wissenschaftliche Mitarbeiterin an der RWTH Aachen tätig. < Alexander Knochel hat in Würzburg und New York Physik studiert und 2009 in Würzburg in theoretischer Elementarteilchenphysik promoviert. Er war als wissenschaftlicher Mitarbeiter an den Universitäten Freiburg, Heidelberg und der RWTH Aachen tätig und hat dabei langjährige Erfahrung bei der Betreuung von Tutorien zur QFT I und II gesammelt.
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Dieses Essential gibt eine kompakte Einführung in unser aktuelles Bild der Elementarteilchenphysik. Es legt dabei den Schwerpunkt auf Phänomene wie das Higgs-Teilchen, welche am Large Hadron Collider (LHC) erforscht werden. Der LHC am Forschungszentrum CERN bei Genf ist der leistungsfähigste Beschleuniger der Welt und läuft seit dem Frühjahr 2015 erneut mit Rekordenergie. Der Autor beschreibt, wie das sogenannte „Standardmodell der Teilchenphysik“ aufgebaut ist und wie die Experimente des LHC es durch genauere Messungen festigen und durch neue Entdeckungen revolutionieren können. Dabei werden die wichtigsten grundlegenden Begriffe erklärt: Was sind beispielsweise virtuelle Teilchen, und welche Rolle spielen sie in der Natur? Was ist eine Quantenfeldtheorie? Sind die Elementarteilchen wirklich elementar? Was ist Symmetriebrechung?
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In diesem essential gibt Alexander Knochel einen Überblick über aktuelle Probleme und offene Fragen der Teilchenphysik und Kosmologie und erläutert, wie der Large Hadron Collider zu ihrer Klärung beitragen kann. Dazu nimmt der Autor den Leser mit auf einen Streifzug durch neue physikalische Phänomene, die Grenzen unserer bisherigen Theorien und theoretische Überlegungen, was uns bei diesen bisher im Labor unerreichten Energieskalen erwarten könnte. Es wird spannend, denn der leistungsfähigste Teilchenbeschleuniger der Welt, der Large Hadron Collider, läuft wieder mit Rekordenergie!
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Das Arbeitsbuch zu „Physik - für Studierende der Naturwissenschaften und Technik“ von Paul A. Tipler und Gene Mosca enthält alle Aufgaben der achten deutschsprachigen Ausgabe sowie deren ausführliche Lösungen.
Mit über 1200 Aufgaben - darunter zahlreiche neue, verbesserte und überarbeitete – ist dieses Buch der ideale Begleiter zur (Experimental-)Physikvorlesung im Bachelorstudium. Die Einordnung der einzelnen Aufgaben in unterschiedliche Schwierigkeitsgrade ermöglicht es, das Buch sowohl zum Einstieg als auch zur Wiederholung und Festigung der physikalischen Inhalte zu verwenden. Dank der schrittweisen Darstellung der Lösungswege eignet sich das Arbeitsbuch hervorragend zur selbstständigen Prüfungsvorbereitung.
Die Verständnisfragen, Rechenübungen und Anwendungsprobleme decken alle relevanten Bereiche ab: Mechanik, Schwingungen und Wellen, Thermodynamik, Elektrizität und Magnetismus, Optik, Relativitätstheorie, Quantenmechanik, Atome und Moleküle, Festkörper-, Kern- undTeilchenphysik.
Studierende können hier physikalisches Problemlösen mit Blick auf klassische Standardexperimente, aber auch moderne Anwendungen und aktuelle Entwicklungenüben und erlernen – und zwar mit Spaß und Erfolgsgarantie.