Faszinierende Physik - Ein bebilderter Streifzug vom Universum bis in die Welt der Elementarteilchen

Faszinierende Physik - Ein bebilderter Streifzug vom Universum bis in die Welt der Elementarteilchen

von: Benjamin Bahr, Jörg Resag, Kristin Riebe

Springer Spektrum, 2014

ISBN: 9783662453483

Sprache: Deutsch

318 Seiten, Download: 21164 KB

 
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Faszinierende Physik - Ein bebilderter Streifzug vom Universum bis in die Welt der Elementarteilchen



  Einleitung 5  
  Inhalt 8  
  1 Astronomie und Astrophysik 17  
     Die Sonne und ihr Magnetfeld 18  
     Die Entstehung des Sonnensystems 20  
     Die Entstehung des Mondes 22  
     Die Kepler’schen Gesetze 24  
     Satelliten mit geosynchronen Orbits 26  
     Der Rand des Sonnensystems 28  
     Extrasolare Planeten 30  
     Der Sternenhimmel 32  
     Die Geburt von Sternen 34  
     Spektralklassen 36  
     Das Hertzsprung-Russell-Diagramm 38  
     Cepheiden 40  
     Planetarische Nebel 42  
     Weiße Zwerge 44  
     Thermonukleare Supernovae 46  
     Kollaps-Supernovae 48  
     Neutronensterne 50  
     Monstersterne und Hypernovae 52  
     Standardkerzen 54  
     Supermassive schwarze Löcher 56  
     Aktive Galaxien 58  
     Galaxientypen 60  
     Das Schicksal der Milchstraße 62  
     Verschmelzende Galaxien 64  
  2 Elektromagnetismus und Licht 67  
     Vektorfelder und Feldlinien 68  
     Die elektromagnetische Wechselwirkung 70  
     Hertz’scher Dipol 72  
     Gewitter 74  
     Farben 76  
     Lichtbrechung 78  
     Regenbogen 80  
     Anisotrope Medien 82  
     Optische Linsen 84  
     Adaptive Optiken 86  
     Luftspiegelungen 88  
     Tarnvorrichtungen 90  
  3 Mechanik und Thermodynamik 93  
     Newtons Gesetze der Mechanik 94  
     Das Foucault’sche Pendel 96  
     Kräftefreie Kreisel 98  
     Kreisel mit äußerem Drehmoment 100  
     Newtons Gravitationsgesetz 102  
     Kosmische Geschwindigkeiten 104  
     Die Gezeiten 106  
     Das archimedische Prinzip 108  
     Die Physik der Strömungen 110  
     Warum fliegt ein Flugzeug? 112  
     Gewöhnliche Wasserwellen 114  
     Besondere Wasserwellen 116  
     Der Lotuseffekt 118  
     Chaotische Bewegungen 120  
     Schwingende Saiten und Platten 122  
     Resonanz 124  
     Scheinkräfte 126  
     Granulare Materie 128  
     Brown’sche Bewegungen 130  
     Entropie und der zweite Hauptsatz der Thermodynamik 132  
     Negative absolute Temperaturen 134  
  4 Relativitätstheorie 137  
     Lichtgeschwindigkeit und Spezielle Relativitätstheorie 138  
     Terrellrotation 140  
     E = mc² 142  
     Gravitation und Allgemeine Relativitätstheorie 144  
     Die Raumzeit nicht-rotierender schwarzer Löcher 146  
     Die Raumzeit rotierender schwarzer Löcher 148  
     Der Warp-Antrieb 150  
     Wurmlöcher 152  
     GPS 154  
  5 Kosmologie 157  
     Ein tiefer Blick ins Universum 158  
     Das expandierende Universum 160  
     Die kosmische Hintergrundstrahlung 162  
     Dunkle Materie 164  
     Beschleunigte Expansion und dunkle Energie 166  
     Urknall und inflationäre Expansion 168  
     Die Entstehung der Materie 170  
     Kosmische Horizonte 172  
     Strukturen im Kosmos 174  
     Entstehung kosmischer Strukturen 176  
     Gravitationslinsen 178  
     Gravitationswellen 180  
     Gravitationswellendetektoren 182  
  6 Atome und Quantenmechanik 185  
     Das Bohr’sche Atommodell 186  
     Atomkerne 188  
     Radioaktiver Zerfall 190  
     Welle-Teilchen-Dualismus 192  
     Wellenfunktion 194  
     Der Tunneleffekt 196  
     Der Franck-Hertz-Versuch 198  
     Der Spin eines Teilchens 200  
     Das Pauli-Prinzip 202  
     EPR-Experiment und Bell’sche Ungleichung 204  
     Die Interpretation der Quantenmechanik 206  
     Plasma 208  
     Fusionsreaktoren 210  
     Bose-Einstein-Kondensate 212  
     Laserkühlung 214  
     Supraleitung 216  
     Supraflüssigkeiten 218  
     Quantenvakuum 220  
     Elektronenmikroskopie 222  
     Rastertunnelmikroskopie 224  
     Nanowelten 226  
     Laser 228  
     Quantencomputer 230  
  7 Welt der Elementarteilchen 233  
     Das Standardmodell der Teilchenphysik 234  
     Feynman-Diagramme 236  
     Die starke Wechselwirkung 238  
     Die schwache Wechselwirkung 240  
     Neutrinos 242  
     Antimaterie 244  
     Quark-Gluon-Plasma 246  
     Die kosmische Höhenstrahlung 248  
     Der Large Hadron Collider (LHC) 250  
     Die Entdeckung des Higgs-Teilchens 252  
  8 Kristalle und andere feste Stoffe 255  
     Plasmonen 256  
     Ferromagnetismus 258  
     Kristallgitter 260  
     Kristallisation 262  
     Quasikristalle 264  
     Flüssigkristalle 266  
     Elektronen in Halbleiterkristallen 268  
     Halbleiterdioden 270  
     Leuchtdioden 272  
  9 Geophysik 275  
     Der innere Aufbau der Erde 276  
     Die Drift der Kontinente 278  
     Erdbeben und seismische Wellen 280  
     Der Erdkern als Quelle des Erdmagnetfeldes 282  
     Erdmagnetfeld und Polarlichter 284  
     Eiszeiten und Milankovitch-Zyklen 286  
  10 Grenzen des Wissens 289  
     Supersymmetrie 290  
     Stringtheorie und M-Theorie 292  
     Verborgene Dimensionen 294  
     Multiversum und anthropisches Prinzip 296  
     Branenwelten 298  
     Entropie und Temperatur schwarzer Löcher 300  
     Das holografische Prinzip 302  
     Loop-Quantengravitation 304  
  Bildnachweis 306  
  Index 313  

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