Teilchen, Felder, Quanten
Teilchen, Felder, Quanten
ISBN
978-3-662-54549-2
Zusammenfassungen

Dieses Buch bietet Ihnen eine Einführung in den aktuellen Stand unseres Wissens über die Struktur der Materie. Gerhard Ecker beschreibt verständlich die Entwicklung der modernen Physik vom Beginn des Quantenzeital­ters bis zum Standardmodell der Teilchenphysik, der umfassenden Theorie der fundamentalen Wechselwir­kungen des Mikrokosmos. Dabei wird der Schwerpunkt auf die wichtigsten Entdeckungen und Entwicklungen, beispielsweise der Quantenfeldtheorie, der Eichtheorien und die Zukunft der Teilchenphysik, gelegt. Besonders hebt der Autor auch das Wechselspiel zwischen Theorie und Experiment hervor, die uns helfen, die tiefsten Rätsel der Natur zu ergründen.

Teilchen, Felder, Quanten ist für alle geschrieben, die Freude an der Physik haben. Es bietet Abitu­rienten und Studierenden der Physik in den ersten Semestern einen Ansporn, die Physik tiefer zu verstehen. Lehrer und andere an der Phy­sik Interessierte werden darin nützliche Einblicke in die Welt der Teilchenphysik finden. Für Studierende in höheren Semestern kann das Buch als übersichtliche Vorbereitung für Vorlesungen über Teilchenphysik und Quantenfeldtheorie dienen. Ein kurzer Abriss über die mathematischen Strukturen, ein Personenregister mit Forschungsschwerpunkten und ein Glossar zum schnellen Nachschlagen wichtiger Begriffe wie Eichtheorie, Spin und Symmetrie runden das Buch ab.

Errata
Begriff Erklärung
Boson

Teilchen oder Bindungszustand mit ganzzahligem Spin; bosonische
Mehrteilchenzustände genügen der Bose-Einstein-Statistik.

Confinement

Quarks und
Gluonen sind permanent in Hadronen (Mesonen und Baryonen) eingeschlossen. Neben dem experimentellen Befund sprechen zahlreiche theoretische Argumente für diesen permanenten
Einschluss, ein direkter Beweis mithilfe der Feldgleichungen der QCD steht aber noch aus.

Divergenz

Unendlichkeiten in der störungstheoretischen Berechnung von Amplituden
(S-Matrixelementen), verursacht durch unbekannte Physik bei kleinsten Distanzen (höchsten Energien). Renormierungsprogramm verschiebt diese unbekannte Struktur in Massen und Kopplungskonstanten, die experimentell bestimmt werden müssen
(Kap. 6).

Eichgruppe

Menge von lokalen Symmetrietransformationen, die die mathematischen Gruppenpostulate erfüllen.

Eichtheorie

(Quanten-)Feldtheorie, die invariant gegenüber lokalen Symmetrietransformationen (Eichgruppe) ist. Eichinvarianz (Anhang B) einer relativistischen
Quantenfeldtheorie erfordert die Existenz von Eichbosonen mit Spin 1, im Standardmodell Photon, Gluonen, $W$- und $Z$-Boson.

Weitere Begriffe
  • Teilchen, Felder, Quanten (19)
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