Das Universum in Rätseln - Cumrun Vafa

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Résumé :
R?tsel zum Entr?tseln des Universums: gestellt - und gel?st - von einem der besten Physiker unserer Zeit!

Die moderne Physik hat den Ruf, wegen der komplexen Mathematik, mit der sie hantiert, f?r Uneingeweihte nahezu undurchdringlich zu sein. Und es stimmt ja: Die tiefen, weitreichenden Erkenntnisse sind hinter einsch?chternden Formeln verborgen. Aber ?berraschenderweise reichen oft einfache R?tsel und Denksportaufgaben, um den Kern dieser Erkenntnisse herauszusch?len und deren Bedeutung zu verstehen, selbst ohne umfangreiches Wissen ?ber Physik und Mathematik.
Cumrun Vafa zeigt in seinem Buch, dass es m?glich ist, mit R?tseln und Denksportaufgaben eine Menge ?ber das Universum, die physikalische Realit?t und deren mathematische Beschreibung zu lernen. Er behandelt die Themen, die zentral sind f?r die moderne Physik: Symmetrien und Erhaltungss?tze, Vereinheitlichung der vier Grundkr?fte, (scheinbare) Paradoxien der Unendlichkeit, kontraintuitive Vorhersagen der Quantenmechanik. All dies verpackt in R?tsel wie: Wie h?ngt man ein Bild an zwei N?geln auf, so dass es runterf?llt, sobald man einen entfernt? Wie kann man Neutrinos wiegen?

- Das Buch ist ein wunderbarer ?berblick ?ber die zentralen Themen der modernen Physik und Mathematik, vermittelt mit Hilfe von R?tseln. Dies ist eine der ungew?hnlichsten und fesselndsten Herangehensweisen, die mir je begegnet ist. Sie erm?glicht den Leserinnen und Lesern, durch die Freude am L?sen von R?tseln zu lernen. Eine unterhaltsame und effektive Art und Weise, die wesentlichen Ideen des heutigen Weltbilds kennenzulernen, geschrieben von einem der herausragendsten Physiker der Welt.? (Brian Greene)

- Dieses Buch bietet einen faszinierenden und ungew?hnlichen Einblick in die modernen Entwicklungen der Physik und Mathematik, illustriert mit einfachen und unterhaltsamen R?tseln. Die Leserinnen und Leser werden gut unterhalten und lernen gleichzeitig viel dabei.? (Edward Witten)
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Biographie:

Die moderne Physik hat den Ruf, wegen der komplexen Mathematik, mit der sie hantiert, f?r Uneingeweihte nahezu undurchdringlich zu sein. Und es stimmt ja: Die tiefen, weitreichenden Erkenntnisse sind hinter einsch?chternden Formeln verborgen. Aber ?berraschenderweise reichen oft einfache R?tsel und Denksportaufgaben, um den Kern dieser Erkenntnisse herauszusch?len und deren Bedeutung zu verstehen, selbst ohne umfangreiches Wissen ?ber Physik und Mathematik.
Cumrun Vafa zeigt in seinem Buch, dass es m?glich ist, mit R?tseln und Denksportaufgaben eine Menge ?ber das Universum, die physikalische Realit?t und deren mathematische Beschreibung zu lernen. Er behandelt die Themen, die zentral sind f?r die moderne Physik: Symmetrien und Erhaltungss?tze, Vereinheitlichung der vier Grundkr?fte, (scheinbare) Paradoxien der Unendlichkeit, kontraintuitive Vorhersagen der Quantenmechanik. All dies verpackt in R?tsel wie: Wie h?ngt man ein Bild an zwei N?geln auf, so dass es runterf?llt, sobald man einen entfernt? Wie kann man Neutrinos wiegen?
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Sommaire:
1 Eine Einf?hrung in die moderne Physik
Antike Gedanken
Newton'sche Mechanik
Lagrange'sche und Hamilton'sche Mechanik
Maxwell'scher Elektromagnetismus
Die Relativit?tstheorie
Quantenmechanik
Quantenfeldtheorie
Quantengravitation
2 Symmetrie und Erhaltungss?tze
Motivierende R?tsel
Symmetrie
N?ther-Theoreme
Supersymmetrie
Quasikristalle und Symmetrie
Strings und Ladungserhaltung
Spontane Symmetriebrechung
3 Symmetriebrechung
Erdbewegung und Symmetriebrechung
Spontane Symmetriebrechung
Spontane Symmetriebrechung und Magnete
Das Quadratr?tsel
Symmetriebrechungen und das Higgs-Boson
Gro?e Vereinheitlichung der Kr?fte
Supraleitung
Steifigkeit
H?ndigkeit
4 Die Macht der einfachen und abstrakten Mathematik
Gesetze vs. Nebenbedingungen
Komplexe Zahlen
Gravitationslinsen
5 Kontraintuitive Mathematik
Einleitende Worte
Die Paradoxien der Unendlichkeit
Analytische Reihen
Das Ziegenproblem
6 Physikalische Intuition
Intuitive Physik
Galileo Galilei
Isaac Newton
Physikalische Intuition in der Mathematik
Archimedes' Eureka
Satz des Pythagoras
Spezielle Relativit?tstheorie
Statistische Mechanik
7 Kontraintuitive Physik
Warum ist der Nachthimmel dunkel?
Maxwell'sche Gleichungen
Einsteins Relativit?tstheorie
Paradoxien in der Quantenmechanik
Ununterscheidbarkeit in der Quantenmechanik
Das EPR-Paradoxon
Schwarze L?cher
Holographie
8 Nat?rlichkeit in der Physik: Dimensionsanalyse
Ein lehrreiches Moment
Gr??enordnung
Dimensionsanalyse
Strahlung aus beschleunigten Ladungen
Skalierung und konforme Feldtheorien
Grundlegende Einheiten
Schwarze L?cher
Symmetrie und Nat?rlichkeit
9 Unnat?rlichkeit und gro?e Zahlen
Unnat?rliche Zahlen
Entstehung des heliozentrischen Weltbilds
Zahlentheorie
Zusammensetzung des Universums
Die Geometrie der Raum-Zeit
Andere Fragen
Entfernungsskalen
Zeitskalen
10 Religion und Wissenschaft
Grundlegende Fragen
Wissenschaft vs. Religion
Wissenschaft und Religion
Der Ursprung des Universums
Einstein und Religion
Feynman und Religion
Hawking und Religion
Pascal und Religion
Kausalit?t und Gott
11 Dualit?t
Zwei mathematische Beispiele
Dualit?t in der Quantenmechanik
Maxwells Theorie
Dualit?t in der String-Theorie
T -Dualit?t
Calabi-Yau-Mannigfaltigkeiten und Spiegelsymmetrien
Andere Dualit?ten: Geometrie und Kraft
Dualit?t in Schwarzen L?chern
Holographie
Wigner-Halbkreis-Gesetz
12 Zusammenfassung
Symmetrien und ihre Brechung
Eichsymmetrie
Intuitive Mathematik
Kontraintuitive Mathematik
Intuitive und unintuitive Physik
Nat?rlichkeit
Physik und Religion
Dualit?t
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