- A unique exposition of the foundations of the quantum theory of black holes including the impact of string theory, the idea of black hole complementarily and the holographic principle bull; Aims to educate the physicist or student of physics who is not an expert on string theory, on the revolution that has grown out of black hole physics and string theory
This book offers a portrait of the research landscape of present-day fundamental theoretical physics. It presents contributions on particle theory, quantum field theory, general relativity, quantum gravity, string theory and cosmology. The book examines a way of communicating about methods, achievements and promises of the different approaches which shape the development of this field.
String theory is a model of fundamental physics whose building blocks are one-dimensional extended objects called strings, rather than the zero-dimensional point particles that form the basis for the standard model of particle physics. The phrase is often used as shorthand for Superstring theory, as well as related theories such as M-theory. By replacing the point-like particles with strings, an apparently consistent quantum theory of gravity emerges. Moreover, it may be possible to 'unify' the known natural forces (gravitational, electromagnetic, weak nuclear and strong nuclear) by describing them with the same set of equations. Studies of string theory have revealed that it predicts higher-dimensional objects called branes. String theory strongly suggests the existence of ten or eleven (in M-theory) space-time dimensions, as opposed to the usual four (three spatial and one temporal) used in relativity theory.
The essays in this book look at the question of whether physics can be based on information, or – as John Wheeler phrased it – whether we can get “It from Bit”. They are based on the prize-winning essays submitted to the FQXi essay competition of the same name, which drew over 180 entries. The eighteen contributions address topics as diverse as quantum foundations, entropy conservation, nonlinear logic and countable spacetime. Together they provide stimulating reading for all physics aficionados interested in the possible role(s) of information in the laws of nature. The Foundational Questions Institute, FQXi, catalyzes, supports, and disseminates research on questions at the foundations of physics and cosmology, particularly new frontiers and innovative ideas integral to a deep understanding of reality, but unlikely to be supported by conventional funding sources.
Die Spezielle Relativitätstheorie ist nichts Schwieriges und Geheimnisvolles! Studienanfänger der Natur- und Technikwissenschaften können sie mit ihren Kenntnissen der Mathematik und der Physik in vollem Umfang und bis ins Detail verstehen, wenn sie sich die Mühe machen, sich durch dieses Lehrbuch durchzuarbeiten. Zahlreiche, z.T. auch kompliziertere Problemstellungen, bis hin zum Energie-Impuls-Vierervektor und zum elektromagnetischen Feld, werden ausführlich behandelt und zeigen dem Anfänger, wie relativistische Rechnungen anzupacken sind. Auch die bekannten Paradoxa und Paradoxien werden umfassend erklärt. Für den Wissenschaftler, der mit diesem Gebiet schon vertraut ist, ist dieses Lehrbuch wegen seiner umfangreichen Formelauflistungen nicht minder wertvoll. Kurz nach dem einhundertsten Jahrestag der Speziellen Relativitätstheorie liegt hiermit ein Kompendium vor, das dieses Teilgebiet der Physik entzaubert und in die elementare Grundlagenphysik einreiht.
This book is the essential new introduction to modern string theory, by one of the world's authorities on the subject. Concise, clearly presented, and up-to-date, String Theory in a Nutshell brings together the best understood and most important aspects of a theory that has been evolving since the early 1980s. A core model of physics that substitutes one-dimensional extended "strings" for zero-dimensional point-like particles (as in quantum field theory), string theory has been the leading candidate for a theory that would successfully unify all fundamental forces of nature, including gravity. Starting with the basic definitions of the theory, Elias Kiritsis guides readers through classic and modern topics. In particular, he treats perturbative string theory and its Conformal Field Theory (CFT) tools in detail while also developing nonperturbative aspects and exploring the unity of string interactions. He presents recent topics including black holes, their microscopic entropy, and the AdS/CFT correspondence. He also describes matrix model tools for string theory. In all, the book contains nearly five hundred exercises for the graduate-level student, and works as a self-contained and detailed guide to the literature. String Theory in a Nutshell is the staple one-volume reference on the subject not only for students and researchers of theoretical high-energy physics, but also for mathematicians and physicists specializing in theoretical cosmology and QCD.
Die Natur der Dunklen Materie gehört zu den spannendsten Fragen der Kosmologie. Die Bestseller-Autorin und Harvard-Professorin Lisa Randall nimmt uns in ihrem neuen Buch ›Dunkle Materie und Dinosaurier. Die erstaunlichen Zusammenhänge des Universums‹ mit auf eine Reise in die Welt der Physik und hilft uns zu verstehen, welche Rolle die Dunkle Materie bei der Entstehung unserer Galaxie, unseres Sonnensystems und sogar des Lebens selbst gespielt hat. Eindrucksvoll zeigt sie, wie die Wissenschaft neue Konzepte und Erklärungen für dieses weithin unbekannte Phänomen entwickelt und verwebt geschickt die Geschichte des Kosmos mit unserer eigenen. Ein Buch, das ein völlig neues Licht auf die tiefen Verbindungen wirft, die unsere Welt so maßgeblich mitgeprägt haben, und uns die außerordentliche Schönheit zeigt, die selbst den alltäglichsten Dingen innewohnt.
Eine hervorragende Darstellung unseres physikalischen Wissens und der Suche nach der „Weltformel“. Was ist die Superstringtheorie? Brian Greene, einer der führenden Physiker auf dem Gebiet der Superstrings, nimmt uns mit auf eine faszinierende und aufregende Reise zu den Grenzen unseres Verständnisses von Zeit, Raum und Materie.„Das elegante Universum“ ist ein populär geschriebenes und allgemein verständliches Kompendium unseres physikalischen Wissens.
Das kleine Buch der Stringtheorie bietet eine knappe und unterhaltsame Einführung in eines der meistdiskutierten Gebiete der modernen Physik. Die Stringtheorie gilt als eine „Theorie für Alles“, mit der sich sämtliche Grundkräfte der Natur beschreiben lassen. Bisher allerdings konnte sie experimentell nicht bestätigt werden, und unter Physikern wird sie sehr kontrovers diskutiert. Dieses Buch gibt Ihnen die Gelegenheit, sich ein eigenes Bild zu machen!
Wir sind nicht allein! - Brian Greene über unsere Doppelgänger im All In seinem neuen Buch macht sich Physiker und Bestsellerautor Brian Greene auf die Suche nach der »verborgenen Wirklichkeit« im Universum. Er zeigt, warum vieles dafür spricht, dass wir in den Weiten des Kosmos nicht allein sind, und er beschreibt, welchen Parallelwelten die Astrophysiker auf der Spur sind. Wie keinem Zweiten gelingt es ihm dabei, physikalische Spitzenforschung mit hohem Unterhaltungswert zu verbinden.
Contains essays that examine significant events in the history of the early twentieth century from 1901 to 1940, covering world politics, society and culture, literary movements, art and music, immigration, and legislation; arranged chronologically with maps, illustrations, and quotations for primary souce documents.
Paul Davies gibt einen genauen und abwägenden Überblick über die vorhandenen Modelle der Entstehung des Lebens und fügt eine weitere, gut belegte Hypothese hinzu, nämlich die der Lebensentstehung fern von der Erde. (Dieser Text bezieht sich auf eine frühere Ausgabe.)
Differentialgeometrie und Topologie sind wichtige Werkzeuge für die Theoretische Physik. Insbesondere finden sie Anwendung in den Gebieten der Astrophysik, der Teilchen- und Festkörperphysik. Das vorliegende beliebte Buch, das nun erstmals ins Deutsche übersetzt wurde, ist eine ideale Einführung für Masterstudenten und Forscher im Bereich der theoretischen und mathematischen Physik. - Im ersten Kapitel bietet das Buch einen Überblick über die Pfadintegralmethode und Eichtheorien. - Kapitel 2 beschäftigt sich mit den mathematischen Grundlagen von Abbildungen, Vektorräumen und der Topologie. - Die folgenden Kapitel beschäftigen sich mit fortgeschritteneren Konzepten der Geometrie und Topologie und diskutieren auch deren Anwendungen im Bereich der Flüssigkristalle, bei suprafluidem Helium, in der ART und der bosonischen Stringtheorie. - Daran anschließend findet eine Zusammenführung von Geometrie und Topologie statt: es geht um Faserbündel, characteristische Klassen und Indextheoreme (u.a. in Anwendung auf die supersymmetrische Quantenmechanik). - Die letzten beiden Kapitel widmen sich der spannendsten Anwendung von Geometrie und Topologie in der modernen Physik, nämlich den Eichfeldtheorien und der Analyse der Polakov'schen bosonischen Stringtheorie aus einer gemetrischen Perspektive. Mikio Nakahara studierte an der Universität Kyoto und am King’s in London Physik sowie klassische und Quantengravitationstheorie. Heute ist er Physikprofessor an der Kinki-Universität in Osaka (Japan), wo er u. a. über topologische Quantencomputer forscht. Diese Buch entstand aus einer Vorlesung, die er während Forschungsaufenthalten an der University of Sussex und an der Helsinki University of Sussex gehalten hat.
A biographical and bibliographical guide to current writers in all fields including poetry, fiction and nonfiction, journalism, drama, television and movies. Information is provided by the authors themselves or drawn from published interviews, feature stories, book reviews and other materials provided by the authors/publishers.
Der seltsamste Mensch ist der mit dem Costa-Buchpreis ausgezeichnete Bericht über Paul Dirac, den berühmten Physiker, der manchmal als der englische Einstein bezeichnet wird. Er war einer der führenden Pioniere der großen Revolution in der Wissenschaft des zwanzigsten Jahrhunderts: der Quantenmechanik. Und er war 1933 der jüngste Theoretiker, der den Nobelpreis für Physik erhalten hatte. Dirac war seltsam wortkarg, nahm alles wörtlich und seine gehemmte Art zu kommunizieren und seine mangelnde Empathiefähigkeit wurden legendär. Während seiner erfolgreichsten Schaffensperiode bestanden seine Postkarten ins Elternhaus nur aus Berichten über das Wetter. Auf der Basis zuvor nicht entdeckter Unterlagen aus dem Familienarchiv verbindet Graham Farmelo eine kenntnisreiche Schilderung der wissenschaftlichen Leistungen mit einem einfühlsamen Portrait des Individuums Paul Dirac. Er zeigt einen Menschen, der trotz extremer sozialer Gehemmtheit fähig ist zur Liebe und zu treuer Freundschaft. Der seltsamste Mensch ist eine außerordentliche menschlich berührende Story ebenso wie ein fesselnder Bericht über eine der aufregendsten Zeiten der Wissenschaftsgeschichte.
Anselm Wüßtegern und seine Freundin Sophie erleben in diesen Wissenschafts-Comics im wörtlichen Sinne die faszinierende Welt der modernen Mathematik und Physik: Sich selbst durchdringende Flächen, Dreiecke mit drei rechten Winkeln, schwarze Löcher sowie die ersten Momente unserer Welt. Die Abenteuer, die der ewig wißbegierige Anselm hier zusammen mit Sophie und seinen anderen Freunden erlebt und die der Autor (er ist Physiker) alle selbst gezeichnet hat, lassen Gewohntes in einem neuen Licht erscheinen und zeigen, daß die Ergebnisse der modernen Wissenschaft nicht immer trocken und abstrakt sein müssen.

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