Einführung in die Physik des 20. Jahrhunderts

Dieses Buch befasst sich mit den vier Pfeilern der modernen Physik – Relativistätstheorie, Quantenmechanik, Elementarteilchenphysik und Kosmologie. Die konzeptionellen Neuerungen durch die moderne Physik sind radikal, bedeutsam und faszinierend, und dennoch sind sie denen, die nicht direkt mit dem Fachgebiet zu tun haben, nur oberflächlich vertraut. Dieses Buch diskutiert die Paradoxien der Speziellen Relativitätstheorie, Quarks und Leptonen, Antiteilchen und Feynman-Diagramme, die gekrümmte Raumzeit, den Urknall und das expandierende Universum auf einem einführendem Niveau. Wer sich eingehender mit einzelnen Themen befassen möchte, kann zum Beispiel auf die didaktisch hochgelobten Fachbücher des Autors zu den Themen Quantenmechanik und Elementarteilchenphysik aus dem Pearson Verlag zurückgreifen.

Griffiths „Einführung in die Physik des 20. Jahrhunderts“ richtet sich an Studierende mit Nebenfach Physik, die gespannt darauf sind, etwas über die tiefgründigen geistigen Errungenschaften der Physik unserer Zeit zu erfahren, Schüler und zukünftige Studierende der Physik oder andere Naturwissenschaften, die sich Appetit auf das holen wollen, was vor ihnen liegt, sowie interessierte Laien, die in den Medien bereits von Quarks und Quanten, der gekrümmten Raumzeit, Albert Einstein und dem Urknall gehört haben und nun wissen wollen, worum es bei der ganzen Aufregung eigentlich geht. Das Buch beginnt mit einer Wiederholung der wesentlichen physikalischen Grundlagen, die für das Verständnis der nachfolgenden Kapitel notwendig sind.

In jedem Kapitel werden zahlreiche, pädagogisch ausgewählte Beispiele vollständig ausgearbeitet, um den Stoff mit Leben zu erfüllen. Zudem enthält der Text eine Vielzahl von Aufgaben, die es dem Leser erlauben, sein Wissen zu vertiefen und unmittelbar anzuwenden. Die Lösungshinweise stehen dem Leser auf der Webseite des Verlages zum Herunterladen zur Verfügung.

• Grundlagen: Mechanik, Kräfte, Erhaltungssätze, Wellen
• Relativitätsprinzip, Zeitdilatation, Längenkontraktion, Paradoxien der Relativitätstheorie
• Relativistische Mechanik, Struktur der Raumzeit
• Photonen, Bohr'sches Atommodell, Welle-Teilchen-Dualismus
• Borns Wahrscheinlichkeitsinterpretation, Unbestimmtheit, Unschärfe, Tunneleffekt
• Philosophien der Quantenmechanik, Schrödingers Katze
• Elektronen, Protonen, Neutronen, Atome und Kerne
• Neutrinos, Mesonen und seltsame Teilchen
• Quarkmodell, Standardmodell der Elementarteilchenphysik
• Elektrodynamik, Chromodynamik, Schwache Wechselwirkung, Große vereinheitlichte Theorie
• Sterne und Galaxien, Rotverschiebung, Hubble-Gesetz, Urknall
• Strahlung des Schwarzen Körpers, Mikrowellenhintergrundstrahlung
• Ursprung der Materie, leichte und schwere Elemente
• Dunkle Materie, Dunkle Energie, Zukunft des Universums