Haben Sie eines gesehen? (eBook)
XII, 288 Seiten
Springer Berlin Heidelberg (Verlag)
978-3-662-67972-2 (ISBN)
Die Idee, dass Materie aus Atomen, kleinsten Teilchen, besteht, geht bereits auf die griechischen Naturphilosophen der Antike zurück. Seitdem wurde sie kontinuierlich weiterentwickelt und blickt auf eine schier unglaubliche Erfolgsgeschichte zurück. Der Weg, den die Teilchenphysik dabei zurückgelegt hat, ist ebenso spannend wie unterhaltsam.
Von der Entdeckung der Fermionen und weiterer seltsamer Teilchen, von den ersten Teilchenbeschleunigern bis zum CERN, von der Quantenfeldtheorie zu den Erfolgen des Standardmodells der Teilchenphysik - Christian Lang und Leopold Mathelitsch laden Sie ein, diesen Weg mit einem Rucksack voller köstlicher Anekdoten und humorvoller Insider-Informationen gemeinsam zu beschreiten.
Christian Bernd Lang ist Theoretischer Physiker und Universitätsprofessor im Unruhestand an der Universität Graz. Seine Begeisterung gilt der Elementarteilchenphysik, dem Thema, zu dem er als Autor und Koautor zahlreiche Fachpublikationen und zwei Lehrbücher beigetragen hat. Er findet es wichtig und es macht ihm Freude, Wissenschaft verständlich zu vermitteln. Privat hat er Länder auf fast allen Kontinenten bereist und fotografiert.
Leopold Mathelitsch hat das Lehramtsstudium Physik und Mathematik absolviert und in Theoretischer Physik promoviert. Nach Auslandsaufenthalten habilitierte er in Theoretischer Teilchenphysik an der Universität Graz. Danach beschäftigte er sich vermehrt mit physikdidaktischen Themen. Er ist Autor von Schulbüchern sowie von Sachbüchern zu Sport und Physik bzw. zu akustischen Phänomenen. Seit 2014 ist er manchmal im Ruhestand.
Vorwort 5
Danksagung 7
Inhaltsverzeichnis 8
1 Das Atom 12
Zusammenfassung 12
1.1Unteilbar 12
1.2Ham’s eins g’sehn? 16
1.3Das Rutherfordsche Atommodell 22
1.4Das Bohrsche Atommodell 28
Literatur und Quellennachweis für Anekdoten und Zitate 35
2 Große Theorien 37
Zusammenfassung 37
2.1Die Relativitätstheorie(n) 38
2.2Die Quantenmechanik 43
Literatur und Quellennachweis für Anekdoten und Zitate 61
3 Die Entdeckung der Fermionen 64
Zusammenfassung 64
3.1Fermionen und Bosonen 64
3.2Elektron 65
3.3Proton 67
3.4Neutron 67
3.5(Anti)Neutrino 69
3.6Positron 71
3.7Myon 75
Literatur und Quellennachweis für Anekdoten und Zitate 77
4 Kräfte und Wechselwirkungen 79
Zusammenfassung 79
4.1Austauschkräfte 79
4.2Diagramme 82
Literatur und Quellennachweis für Anekdoten und Zitate 90
5 Die Jahre der Kernphysik 91
Zusammenfassung 91
5.1Stabile Kerne 92
5.2Instabile Kerne 97
5.3Die Atombombe 101
5.4Der deutsche Uranverein 109
Literatur und Quellennachweis für Anekdoten und Zitate 111
6 Seltsame Teilchen 113
Zusammenfassung 113
6.1Quantenzahlen 113
6.2Pionen 119
6.3Kaonen 121
6.4Das Rätsel der K-Mesonen 122
6.5CP Verletzung? 128
Literatur und Quellennachweis für Anekdoten und Zitate 130
7 Die Zähmung der Unendlichkeit 133
Zusammenfassung 133
7.1Quantenelektrodynamik 133
7.2Probleme der Quantenfeldtheorie 145
7.2.1Störungsreihe 145
7.2.2S-Matrix Theorie 148
Literatur und Quellennachweis für Anekdoten und Zitate 151
8 Teilchen beschleunigen 153
Zusammenfassung 153
8.1Teilchen beschleunigen – geradeaus 154
8.2Teilchen beschleunigen – im Kreis 158
8.3Teilchen beschleunigen – gegeneinander 163
8.4Teilchen beschleunigen – und zählen 167
Literatur und Quellennachweis für Anekdoten und Zitate 170
9 Leptonen und Hadronen 172
Zusammenfassung 172
9.1Leptonen 172
9.1.1Elektron-Neutrino 173
9.1.2Myon-Neutrino 175
9.2Hadronen 179
Literatur und Quellennachweis für Anekdoten und Zitate 182
10 Symmetrie und Quantenfelder 183
Zusammenfassung 183
10.1Symmetrien 183
10.2Globale und lokale Symmetrien 186
10.2.1Globale abelsche Symmetrie 186
10.2.2Lokale abelsche Symmetrie 187
10.2.3Globale nicht-abelsche Symmetrie 188
10.2.4Lokale nicht-abelsche Symmetrie 189
10.3Die Yang-Mills Theorie 190
10.4Spontane Symmetriebrechung 192
Literatur und Quellennachweis für Anekdoten und Zitate 194
11 Quarks 195
Zusammenfassung 195
11.1Ordnung schaffen 195
11.2Partonen 202
11.3Die Novemberrevolution 204
11.4Schwere Quarks 207
11.4.1Bottom Quark 207
11.4.2Top Quark 208
Literatur und Quellennachweis für Anekdoten und Zitate 210
12 Die starke Kraft 212
Zusammenfassung 212
12.1Quantenchromodynamik (QCD) 212
12.2Asymptotische Freiheit 217
12.3Haben sie eines gesehen? 220
12.4Jets 222
12.5Quarkmassen 223
12.6Gebrochene chirale Symmetrie 225
12.7Gittereichtheorie 226
12.8Andere Methoden 230
12.8.1Instantonen 230
12.8.2Effektive Theorien und Modelle 230
12.8.3Dyson-Schwinger Gleichungen 230
Literatur und Quellennachweis für Anekdoten und Zitate 232
13 Die elektroschwache Kraft 233
Zusammenfassung 233
13.1Ströme 233
13.2Das Zwischenboson 235
13.3Gebrochene Eichsymmetrie? 236
13.4Quarks 242
13.5Higgs-Mechanismus und Massen 245
13.6Quantenflavordynamik (QFD) 246
Literatur und Quellennachweis für Anekdoten und Zitate 247
14 Suche nach den fehlenden Teilchen 249
Zusammenfassung 249
14.1Tau Lepton 250
14.2Neutrinos 251
14.3Neutrino-Oszillationen 256
14.4W±, Z 258
14.5Higgs 263
Literatur und Quellennachweis für Anekdoten und Zitate 266
15 Das Standardmodell 268
Zusammenfassung 268
Literatur und Quellennachweis für Anekdoten und Zitate 273
16 Spekulative Teilchenphysik 274
Zusammenfassung 274
16.1Experimente 275
16.2Erweiterungen des Standardmodells 277
16.3„Grand Unified Theory“ 277
16.4Supersymmetrie 278
16.5Supergravitation 279
16.6Stringtheorie und Superstrings 279
16.7Dunkle Materie und dunkle Energie 280
16.8TOE 281
Literatur und Quellennachweis für Anekdoten und Zitate 283
Glossar 285
Namenverzeichnis 287
| Erscheint lt. Verlag | 31.1.2024 |
|---|---|
| Zusatzinfo | XII, 288 S. 66 Abb., 31 Abb. in Farbe. |
| Sprache | deutsch |
| Themenwelt | Naturwissenschaften ► Physik / Astronomie ► Atom- / Kern- / Molekularphysik |
| Schlagworte | Bahnbrechende Entdeckungen der letzten 120 Jahre • Biographien bedeutender Teilchenhysiker • Geschichte der Teilchenphysik • Große Theorien • Standardmodell der Elementarteilchen • Unterhaltsame Anekdoten |
| ISBN-10 | 3-662-67972-8 / 3662679728 |
| ISBN-13 | 978-3-662-67972-2 / 9783662679722 |
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