Norbert Straumann – författare

Dieser Folgeband zu N. Straumanns "Quantenmechanik" enthält den relativistischen Teil einer zweiteiligen Vorlesung, die der Autor viele Male gehalten hat. Der Stoff ist im Detail ausgearbeitet und durch Kapitel aus der Quantenelektrodynamik ergänzt worden. Das Buch ist eine gründliche Einführung in die Quantenfeldtheorie und ihre Anwendungen. Der rote Faden dieses Lehrbuchs ist die Quantentheorie elektromagnetischer Prozesse. Das erste Kapitel über die alte Diracsche Strahlungstheorie schließt an den Stoff der "Quantenmechanik" an und verweist auf Anwendungen in Atom- und Kernphysik. Dann werden in den Kapiteln zu Diracs Wellengleichung des Elektrons und zur Quantisierung des Dirac-Feldes die wichtigsten Teile der relativistischen Quantentheorie vorgestellt. Die restlichen vier Kapitel widmen sich der Quantenelektrodynamik, z.B. der Bornschen Näherung, der systematischen Herleitung der Feynman-Regeln bis hin zur Behandlung der anomalen magnetischen Momente der Leptonen.

Dieser Folgeband zu N. Straumanns "Quantenmechanik" enthält den relativistischen Teil einer zweiteiligen Vorlesung, die der Autor viele Male gehalten hat. Der Stoff ist im Detail ausgearbeitet und durch Kapitel aus der Quantenelektrodynamik ergänzt worden. Das Buch ist eine gründliche Einführung in die Quantenfeldtheorie und ihre Anwendungen. Der rote Faden dieses Lehrbuchs ist die Quantentheorie elektromagnetischer Prozesse. Das erste Kapitel über die alte Diracsche Strahlungstheorie schließt an den Stoff der "Quantenmechanik" an und verweist auf Anwendungen in Atom- und Kernphysik. Dann werden in den Kapiteln zu Diracs Wellengleichung des Elektrons und zur Quantisierung des Dirac-Feldes die wichtigsten Teile der relativistischen Quantentheorie vorgestellt. Die restlichen vier Kapitel widmen sich der Quantenelektrodynamik, z.B. der Bornschen Näherung, der systematischen Herleitung der Feynman-Regeln bis hin zur Behandlung der anomalen magnetischen Momente der Leptonen.

W. Paulis Handbuchartikel Die allgemeinen Prinzipien der Wellenmechanik übertraf für Jahrzehnte alle anderen Darstellungen an Tiefe und Gründlichkeit. Er sollte nach wie vor von jedem Studierenden, der sich ernsthaft mit den Grundlagen der Quantentheorie auseinandersetzen will, zu Rate gezogen werden. Paulis konzentrierte Darstellung der nichtrelativistischen Quantenmechanik hat als Klassiker die Zeiten überdauert. Sie macht den ersten Teil des Werks aus, der zweite behandelt Diracs relativistische Quantentheorie zum Einkörperproblem und zur Strahlung. Der Herausgeber hat das Werk durch ein wissenschaftliches Kurzportrait Paulis und zahlreiche Anmerkungen ergänzt, so daß das Buch auch als ein Beitrag zur Wissenschaftsgeschichte gesehen werden muß. Das Buch eignet sich für Studenten ab dem 4. Semester.

Physics and mathematics students are as eager as ever to become acquainted withthefoundationsofgeneralrelativityandsomeofitsmajorapplicationsin astrophysics and cosmology. I hope that this textbook gives a comprehensive and timelyintroduction toboth aspectsof thisfascinating?eld,and willturn out to be useful for undergraduate and graduate students. This book is a complete revision and extension of my previous volume ‘GeneralRelativityandRelativisticAstrophysics’thatappearedabouttwenty years ago in the Springer Series‘Texts and Monographs in Physics’; however, it cannot be regarded just as a new edition. In Part I the foundations of general relativity are thoroughly developed. Some of the more advanced topics, such as the section on the initial value problem, can be skipped in a ?rst reading. Part II is devoted to tests of general relativity and many of its app- cations. Binary pulsars – our best laboratories for general relativity – are studied in considerable detail. I have included an introduction to gravi- tional lensing theory, to the extend that the current literature on the subject should become accessible. Much space is devoted to the study of compact objects, especially to black holes. This includes a detailed derivation of the Kerr solution, Israel’s proof of his uniqueness theorem, and a derivation of the basic laws of black hole physics. Part II ends with Witten’s proof of the positive energy theorem. All the required di?erential geometric tools are developed in Part III.

Das vorliegende Lehrbuch enthält den mehrfach überarbeiteten nichtrelativistischen Teil einer zweisemestrigen Vorlesung über Quantenmechanik, welche der Autor im Laufe der Zeit oft gehalten hat. Die begrifflichen und mathematischen Grundlagen der Quantenmechanik werden darin klar und gründlich entwickelt. Aber auch die Reichhaltigkeit ihrer Anwendungen wird an zahlreichen Beispielen aus der Atom-, Molekül- und Kernphysik vorgeführt. Dabei kommen auch gruppentheoretische Methoden, welche im Haupttext sowie in Anhängen detailliert entwickelt werden, besonders stark zum Zuge. Interessante Übungsaufgaben ergänzen den Text. Ausführliche Lösungen sind in dieser Auflage hinzugekommen. Der Band wird mit einem historischen Prolog über die frühen Arbeiten von Planck und Einstein eröffnet. In einem Epilog werden schließlich die Grundlagen- und Interpretationsfragen nochmals vertieft aufgenommen. Dabei kommen auch neue Entwicklungen zur Sprache.

Das vorliegende Lehrbuch enthält den mehrfach überarbeiteten nichtrelativistischen Teil einer zweisemestrigen Vorlesung über Quantenmechanik, welche der Autor im Laufe der Zeit oft gehalten hat. Die begrifflichen und mathematischen Grundlagen der Quantenmechanik werden darin klar und gründlich entwickelt. Aber auch die Reichhaltigkeit ihrer Anwendungen wird an zahlreichen Beispielen aus der Atom-, Molekül- und Kernphysik vorgeführt. Dabei kommen auch gruppentheoretische Methoden, welche im Haupttext sowie in Anhängen detailliert entwickelt werden, besonders stark zum Zuge. Interessante Übungsaufgaben ergänzen den Text. Ausführliche Lösungen sind in dieser Auflage hinzugekommen. Der Band wird mit einem historischen Prolog über die frühen Arbeiten von Planck und Einstein eröffnet. In einem Epilog werden schließlich die Grundlagen- und Interpretationsfragen nochmals vertieft aufgenommen. Dabei kommen auch neue Entwicklungen zur Sprache.

Das vorliegende Lehrbuch enthält den mehrfach überarbeiteten nichtrelativistischen Teil einer zweisemestrigen Vorlesung über Quantenmechanik, welche der Autor im Laufe der Zeit oft gehalten hat.Die begrifflichen und mathematischen Grundlagen der Quantenmechanik werden darin klar und gründlich entwickelt. Aber auch die Reichhaltigkeit ihrer Anwendungen wird an zahlreichen Beispielen aus der Atom-, Molekül- und Kernphysik vorgeführt. Dabei kommen auch gruppentheoretische Methoden, welche im Haupttext sowie in Anhängen detailliert entwickelt werden, besonders stark zum Zuge. Interessante Übungsaufgaben ergänzen den Text.Der Band wird mit einem historischen Prolog über die frühen Arbeiten von Planck und Einstein eröffnet. In einem Epilog werden schließlich die Grundlagen- und Interpretationsfragen nochmals vertieft aufgenommen. Dabei kommen auch neue Entwicklungen zur Sprache.

W. Paulis Handbuchartikel Die allgemeinen Prinzipien der Wellenmechanik übertraf für Jahrzehnte alle anderen Darstellungen an Tiefe und Gründlichkeit. Er sollte nach wie vor von jedem Studierenden, der sich ernsthaft mit den Grundlagen der Quantentheorie auseinandersetzen will, zu Rate gezogen werden. Paulis konzentrierte Darstellung der nichtrelativistischen Quantenmechanik hat als Klassiker die Zeiten überdauert. Sie macht den ersten Teil des Werks aus, der zweite behandelt Diracs relativistische Quantentheorie zum Einkörperproblem und zur Strahlung. Der Herausgeber hat das Werk durch ein wissenschaftliches Kurzportrait Paulis und zahlreiche Anmerkungen ergänzt, so daß das Buch auch als ein Beitrag zur Wissenschaftsgeschichte gesehen werden muß. Das Buch eignet sich für Studenten ab dem 4. Semester.

In 1979 I gave graduate courses at the University of Zurich and lectured in the ''Troisieme Cycle de la Suisse Romande'' (a consortium offour uni­ versities in the french-speaking part of Switzerland), and these lectures were the basis of the ''Springer Lecture Notes in Physics'', Volume 150, published in 1981. This text appeared in German, because there have been few modern expositions of the general theory of relativity in the mother tongue of its only begetter. Soon after the book appeared, W. Thirring asked me to prepare an English edition for the ''Texts and Mono­ graphs in Physics''. Fortunately E. Borie agreed to translate the original German text into English. An excellent collaboration allowed me to re­ vise and add to the contents of the book. I have updated and improved the original text and have added a number of new sections, mostly on astrophysical topics. In particular, in collaboration with M. Camenzind I have included a chapter on spherical and disk accretion onto compact objects. This book divides into three parts. Part I develops the mathematical tools used in the general theory of relativity. Since I wanted to keep this part short, but reasonably self-contained, I have adopted the dry style of most modern mathematical texts. Readers who have never before been confronted with differential geometry will find the exposition too ab­ stract and will miss motivations of the basic concepts and constructions.

Physics and mathematics students are as eager as ever to become acquainted withthefoundationsofgeneralrelativityandsomeofitsmajorapplicationsin astrophysics and cosmology. I hope that this textbook gives a comprehensive and timelyintroduction toboth aspectsof thisfascinating?eld,and willturn out to be useful for undergraduate and graduate students. This book is a complete revision and extension of my previous volume ‘GeneralRelativityandRelativisticAstrophysics’thatappearedabouttwenty years ago in the Springer Series‘Texts and Monographs in Physics’; however, it cannot be regarded just as a new edition. In Part I the foundations of general relativity are thoroughly developed. Some of the more advanced topics, such as the section on the initial value problem, can be skipped in a ?rst reading. Part II is devoted to tests of general relativity and many of its app- cations. Binary pulsars – our best laboratories for general relativity – are studied in considerable detail. I have included an introduction to gravi- tional lensing theory, to the extend that the current literature on the subject should become accessible. Much space is devoted to the study of compact objects, especially to black holes. This includes a detailed derivation of the Kerr solution, Israel’s proof of his uniqueness theorem, and a derivation of the basic laws of black hole physics. Part II ends with Witten’s proof of the positive energy theorem. All the required di?erential geometric tools are developed in Part III.

Das vorliegende Werk ist eine Einführung in die grundlegenden Strukturen der klassischen Mechanik, die mit den Namen Newtons, Lagranges, Hamiltons und Jacobis u.a. verknüpft sind. Der Autor schafft eine moderne Darstellung, die gleichzeitig als eine Einführung in die mathematische Physik dienen kann. Das Buch ist somit eine wertvolle Bereicherung des Lehrbuchprogramms zur klassischen Mechanik. Die enthaltenen Übungsaufgaben erleichtern und vertiefen den Zugang. Über den Inhalt:Das Gebäude der klassischen Mechanik umfasst in exemplarischer Weise alle allgemeinen Prinzipien und Methoden theoretisch -physikalischer Naturbeschreibung. Grundlegende Begriffe, wie Observable, Zustände, Zeitevolution, Symmetrien und Erhaltungssätze, etc., treten in allen anderen Gebieten der theoretischen Physik, wenn auch in gewandelter Form, wieder auf. Ohne tiefere Einblicke in die klassische Mechanik ist insbesondere ein wirkliches Verständnis der Quantenmechanik nicht möglich.Der Grundstock des vorliegenden Buches basiert auf dem Buch ”Klassische Mechanik“, welches 1987 als Band 289 in den ”Lecture Notes in Physics“ des Springer-Verlags erschienen ist. Neben vielen Verbesserungen und Ergänzungen ist das ehemalige Werk nun aber um ein Drittel erweitert worden.Das Buch setzt an mathematischen Hilfsmitteln meistens nur Kenntnisse der ersten drei Studiensemester voraus. Darüber hinaus benötigte Ergänzungen werden in mathematischen Anhängen im Detail entwickelt. Störungstheoretische Methoden und deren Anwendungen auf interessante himmelsmechanische Probleme werden ausführlich behandelt.Der vorliegende Grundkurs kann als eine Brücke zwischen traditionellen Darstellungen und mathematisch modernen Werken angesehen werden.

Das vorliegende Werk ist eine Einführung in die grundlegenden Strukturen der klassischen Mechanik, die mit den Namen Newtons, Lagranges, Hamiltons und Jacobis u.a. verknüpft sind. Der Autor schafft eine moderne Darstellung, die gleichzeitig als eine Einführung in die mathematische Physik dienen kann. Das Buch ist somit eine wertvolle Bereicherung des Lehrbuchprogramms zur klassischen Mechanik. Die enthaltenen Übungsaufgaben erleichtern und vertiefen den Zugang.

Über den Inhalt:

Das Gebäude der klassischen Mechanik umfasst in exemplarischer Weise alle allgemeinen Prinzipien und Methoden theoretisch -physikalischer Naturbeschreibung. Grundlegende Begriffe, wie Observable, Zustände, Zeitevolution, Symmetrien und Erhaltungssätze, etc., treten in allen anderen Gebieten der theoretischen Physik, wenn auch in gewandelter Form, wieder auf. Ohne tiefere Einblicke in die klassische Mechanik ist insbesondere ein wirkliches Verständnis der Quantenmechanik nicht möglich.

Der Grundstock des vorliegenden Buches basiert auf dem Buch ”Klassische Mechanik“, welches 1987 als Band 289 in den ”Lecture Notes in Physics“ des Springer-Verlags erschienen ist. Neben vielen Verbesserungen und Ergänzungen ist das ehemalige Werk nun aber um ein Drittel erweitert worden.

Das Buch setzt an mathematischen Hilfsmitteln meistens nur Kenntnisse der ersten drei Studiensemester voraus. Darüber hinaus benötigte Ergänzungen werden in mathematischen Anhängen im Detail entwickelt. Störungstheoretische Methoden und deren Anwendungen auf interessante himmelsmechanische Probleme werden ausführlich behandelt.

Der vorliegende Grundkurs kann als eine Brücke zwischen traditionellen Darstellungen und mathematisch modernen Werken angesehen werden.

Das vorliegende Lehrbuch behandelt die klassische statistische Mechanik und Quantenstatistik und geht dabei in den behandelten Themen weit über das Standardmaterial hinaus. So wird beispielsweise die Theorie weißer Zwerge und die Rolle von strengen Infrarotschranken für die Existenz von Phasenübergängen behandelt.Im ersten Teil entwickelt der Autor die Grundlagen der klassischen statistischen Mechanik, gefolgt von vielen Anwendungen, die die Tragweite der Theorie gut illustrieren. Ein Schwerpunkt ist dabei die Untersuchung von Phasenübergängen. Die Rolle der Renormierungsgruppe bei Phasenübergängen zweiter Art wird ausführlich vorgestellt. Im dritten Teil werden die Grundlagen der Quantenstatistik entwickelt. Neben Standard-Anwendungen werden auch wieder weiterführende Themen behandelt, beispielsweise der Beweis des Mermin-Wagner-Theorems für Heisenberg-Modelle. Dieses Lehrbuch ist aus Vorlesungen zur Theoretischen Physik hervorgegangen, welche derAutor an der Universität Zürich mehrfach gehalten hat und richtet sich an Studierende,  die elegante und strenge mathematische Entwicklungen bevorzugen und eine Diskussion der Thematik suchen, die über eine Kursvorlesung deutlich hinausgeht. Zahlreiche Anhänge dienen für den interessierten Leser zur Vertiefung und viele Übungsaufgaben und Musterlösungen laden zum selbst nachdenken und rechnen ein.

Das vorliegende Lehrbuch behandelt die klassische statistische Mechanik und Quantenstatistik und geht dabei in den behandelten Themen weit über das Standardmaterial hinaus. So wird beispielsweise die Theorie weißer Zwerge und die Rolle von strengen Infrarotschranken für die Existenz von Phasenübergängen behandelt.Im ersten Teil entwickelt der Autor die Grundlagen der klassischen statistischen Mechanik, gefolgt von vielen Anwendungen, die die Tragweite der Theorie gut illustrieren. Ein Schwerpunkt ist dabei die Untersuchung von Phasenübergängen. Die Rolle der Renormierungsgruppe bei Phasenübergängen zweiter Art wird ausführlich vorgestellt. Im dritten Teil werden die Grundlagen der Quantenstatistik entwickelt. Neben Standard-Anwendungen werden auch wieder weiterführende Themen behandelt, beispielsweise der Beweis des Mermin-Wagner-Theorems für Heisenberg-Modelle. Dieses Lehrbuch ist aus Vorlesungen zur Theoretischen Physik hervorgegangen, welche derAutor an der Universität Zürich mehrfach gehalten hat und richtet sich an Studierende,  die elegante und strenge mathematische Entwicklungen bevorzugen und eine Diskussion der Thematik suchen, die über eine Kursvorlesung deutlich hinausgeht. Zahlreiche Anhänge dienen für den interessierten Leser zur Vertiefung und viele Übungsaufgaben und Musterlösungen laden zum selbst nachdenken und rechnen ein. 

This book provides a completely revised and expanded version of the previous classic edition ‘General Relativity and Relativistic Astrophysics’. In Part I the foundations of general relativity are thoroughly developed, while Part II is devoted to tests of general relativity and many of its applications. Binary pulsars – our best laboratories for general relativity – are studied in considerable detail. An introduction to gravitational lensing theory is included as well, so as to make the current literature on the subject accessible to readers. Considerable attention is devoted to the study of compact objects, especially to black holes. This includes a detailed derivation of the Kerr solution, Israel’s proof of his uniqueness theorem, and a derivation of the basic laws of black hole physics. Part II ends with Witten’s proof of the positive energy theorem, which is presented in detail, together with the required tools on spin structures and spinor analysis. In Part III, all of the differential geometric tools required are developed in detail. A great deal of effort went into refining and improving the text for the new edition. New material has been added, including a chapter on cosmology. The book addresses undergraduate and graduate students in physics, astrophysics and mathematics. It utilizes a very well structured approach, which should help it continue to be a standard work for a modern treatment of gravitational physics. The clear presentation of differential geometry also makes it useful for work on string theory and other fields of physics, classical as well as quantum.

This book provides a completely revised and expanded version of the previous classic edition ‘General Relativity and Relativistic Astrophysics’. In Part I the foundations of general relativity are thoroughly developed, while Part II is devoted to tests of general relativity and many of its applications. Binary pulsars – our best laboratories for general relativity – are studied in considerable detail. An introduction to gravitational lensing theory is included as well, so as to make the current literature on the subject accessible to readers. Considerable attention is devoted to the study of compact objects, especially to black holes. This includes a detailed derivation of the Kerr solution, Israel’s proof of his uniqueness theorem, and a derivation of the basic laws of black hole physics. Part II ends with Witten’s proof of the positive energy theorem, which is presented in detail, together with the required tools on spin structures and spinor analysis. In Part III, all of the differential geometric tools required are developed in detail. A great deal of effort went into refining and improving the text for the new edition. New material has been added, including a chapter on cosmology. The book addresses undergraduate and graduate students in physics, astrophysics and mathematics. It utilizes a very well structured approach, which should help it continue to be a standard work for a modern treatment of gravitational physics. The clear presentation of differential geometry also makes it useful for work on string theory and other fields of physics, classical as well as quantum.