Das Universum in Rätseln. Cumrun Vafa
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Inhaltsverzeichnis
1 Cover
4 Widmung
5 Vorwort
6 1 Eine kurze Einführung in die moderne Physik 1.1 Die Anfänge der Naturwissenschaft in der Antike 1.2 Newtonsche Mechanik 1.3 Lagrangesche und hamiltonsche Mechanik 1.4 Maxwells Theorie des Elektromagnetismus 1.5 Aufbruch in die vierte Dimension: Relativitätstheorie 1.6 Die Entdeckung des Zufalls: Quantenmechanik 1.7 Die seltsame Theorie: Quantenfeldtheorie 1.8 Der Weg in die Zukunft: Quantengravitation
7 2 Symmetrie und Erhaltungssätze 2.1 Rätsel zur Motivation 2.2 Symmetrie: Schönheit als Naturprinzip 2.3 Das Noether-Theorem 2.4 Die Erweiterung des Symmetriebegriffs: Supersymmetrie 2.5 Quasikristalle und Quasisymmetrie 2.6 Strings und die Erhaltung der elektrischen Ladung 2.7 Spontane Symmetriebrechung
8 3 Symmetriebrechung 3.1 Und sie bewegt sich doch: Symmetriebrechung und die Bewegung der Erde 3.2 Spontane Symmetriebrechung 3.3 Spontane Symmetriebrechung und Magnetismus 3.4 Verkehrsplanung mit Symmetrie: vier Städte 3.5 Symmetriebrechung und das Higgs-Boson 3.6 Die große Vereinheitlichung der Kräfte 3.7 Supraleitung und Symmetriebrechung 3.8 Ein ungewöhnliches Beispiel: starre Körper 3.9 Rechts und links in der Natur: Händigkeit
9 4 Die Kraft der einfachen und abstrakten Mathematik 4.1 Gesetze und Randbedingungen 4.2 Eine kurze Einführung in komplexe Zahlen 4.3 Gravitationslinsen – eine Konsequenz der allgemeinen Relativitätstheorie
10 5 Kontraintuitive Mathematik 5.1 Vorbemerkungen 5.2 Paradoxa der Unendlichkeit 5.3 Verrückte Mathematik: Analytische Reihen 5.4 Das Ziegenparadoxon
11 6 Physikalische Intuition 6.1 Intuitive Physik 6.2 Galileo Galilei 6.3 Isaac Newton 6.4 Physikalische Intuition in der Mathematik 6.5 Das Heureka des Archimedes 6.6 Der Satz des Pythagoras 6.7 Spezielle Relativitätstheorie 6.8 Statistische Mechanik
12 7 Kontraintuitive Physik 7.1 Auftrieb einmal anders betrachtet 7.2 Warum können Flugzeuge fliegen? 7.3 Warum ist der Nachthimmel dunkel? 7.4 Die Maxwell-Gleichungen 7.5 Einsteins spezielle Relativitätstheorie 7.6 Paradoxa in der Quantenmechanik 7.7 Ununterscheidbarkeit in der Quantenmechanik 7.8 Das EPR-Paradoxon 7.9 Schwarze Löcher 7.10 Holographie: Weniger ist mehr
13 8 Natürlichkeit in der Physik: Dimensionsanalyse 8.1 Ein Aha-Erlebnis 8.2 Von großen und kleinen Zahlen: Größenordnungen 8.3 Dimensionsanalyse 8.4 Die Strahlung beschleunigter Ladungen 8.5 Skalierung und konforme Feldtheorien 8.6 Der Natur in die Karten geschaut: natürliche Einheiten 8.7 Schwarze Löcher 8.8 Symmetrie und Natürlichkeit