General Relativity

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Author: N.M.J. Woodhouse

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 9781846284878

Category: Science

Page: 220

View: 2739

Based on a course taught for years at Oxford, this book offers a concise exposition of the central ideas of general relativity. The focus is on the chain of reasoning that leads to the relativistic theory from the analysis of distance and time measurements in the presence of gravity, rather than on the underlying mathematical structure. Includes links to recent developments, including theoretical work and observational evidence, to encourage further study.

Special Relativity

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Author: Nicholas M.J. Woodhouse

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3540466762

Category: Science

Page: 88

View: 1449

Special Relativity

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Author: N.M.J. Woodhouse

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 1447100832

Category: Mathematics

Page: 196

View: 373

This book provides readers with the tools needed to understand the physical basis of special relativity and will enable a confident mathematical understanding of Minkowski's picture of space-time. It features a large number of examples and exercises, ranging from the rather simple through to the more involved and challenging. Coverage includes acceleration and tensors and has an emphasis on space-time diagrams.

The Geometry of Spacetime

An Introduction to Special and General Relativity

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Author: James J. Callahan

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 9780387986418

Category: Computers

Page: 451

View: 6267

Hermann Minkowski recast special relativity as essentially a new geometric structure for spacetime. This book looks at the ideas of both Einstein and Minkowski, and then introduces the theory of frames, surfaces and intrinsic geometry, developing the main implications of Einstein's general relativity theory.

Eichtheorie der schwachen Wechselwirkung

mit zahlreichen Beispielen und Aufgaben mit ausführlichen Lösungen

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Author: Walter Greiner,Berndt Müller

Publisher: N.A

ISBN: 9783808554968

Category:

Page: 492

View: 7266

Grundkurs Theoretische Physik 4

Spezielle Relativitätstheorie, Thermodynamik

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Author: Wolfgang Nolting

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3540274359

Category: Science

Page: 377

View: 4409

Die sieben Bände der Reihe „Grundkurs Theoretische Physik“ sind als direkte - gleiter zum Hochschulstudium Physik gedacht. Sie sollen in kompakter Form das wichtigste theoretisch-physikalische Rüstzeug vermitteln, auf dem aufgebaut werden kann, um anspruchsvollere Themen und Probleme im fortgeschrittenen Studium und in der physikalischen Forschung bewältigen zu können. Die Konzeption ist so angelegt, dass der erste Teil des Kurses, Klassische Mechanik (Band 1) Analytische Mechanik (Band 2) Elektrodynamik (Band 3) Spezielle Relativitätstheorie, Thermodynamik (Band 4), als Theorieteil eines „Integrierten Kurses“ aus Experimentalphysik und Theoretischer Physik, wie er inzwischen an zahlreichen deutschen Universitäten vom ersten Sem- ter an angeboten wird, zu verstehen ist. Die Darstellung ist deshalb bewusst ausfü- lich, manchmal sicher auf Kosten einer gewissen Eleganz, und in sich abgeschlossen gehalten, sodass der Kurs auch zum Selbststudium ohne Sekundärliteratur geeignet ist. Es wird nichts vorausgesetzt, was nicht an früherer Stelle der Reihe behandelt worden ist. Dies gilt inbesondere auch für die benötigte Mathematik, die vollst- dig so weit entwickelt wird, dass mit ihr theoretisch-physikalische Probleme bereits vom Studienbeginn an gelöst werden können. Dabei werden die mathematischen Einschübe immer dann eingefügt, wenn sie für das weitere Vorgehen im Programm der Theoretischen Physik unverzichtbar werden. Es versteht sich von selbst, dass in einem solchen Konzept nicht alle mathematischen Theorien mit absoluter Strenge bewiesen und abgeleitet werden können. Da muss bisweilen ein Verweis auf entsp- chende mathematische Vorlesungen und vertiefende Lehrbuchliteratur erlaubt sein.

General Relativity, Cosmology and Astrophysics

Perspectives 100 years after Einstein's stay in Prague

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Author: Jiří Bičák,Tomáš Ledvinka

Publisher: Springer

ISBN: 3319063499

Category: Science

Page: 535

View: 3927

The articles included in this Volume represent a broad and highly qualified view on the present state of general relativity, quantum gravity, and their cosmological and astrophysical implications. As such, it may serve as a valuable source of knowledge and inspiration for experts in these fields, as well as an advanced source of information for young researchers. The occasion to gather together so many leading experts in the field was to celebrate the centenary of Einstein's stay in Prague in 1911-1912. It was in fact during his stay in Prague that Einstein started in earnest to develop his ideas about general relativity that fully developed in his paper in 1915. Approaching soon the centenary of his famous paper, this volume offers a precious overview of the path done by the scientific community in this intriguing and vibrant field in the last century, defining the challenges of the next 100 years. The content is divided into four broad parts: (i) Gravity and Prague, (ii) Classical General Relativity, (iii) Cosmology and Quantum Gravity, and (iv) Numerical Relativity and Relativistic Astrophysics.

Analytic Hyperbolic Geometry and Albert Einstein's Special Theory of Relativity

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Author: Abraham A. Ungar

Publisher: World Scientific

ISBN: 9812772308

Category: Mathematics

Page: 628

View: 4254

This book presents a powerful way to study Einstein's special theory of relativity and its underlying hyperbolic geometry in which analogies with classical results form the right tool. It introduces the notion of vectors into analytic hyperbolic geometry, where they are called gyrovectors . Newtonian velocity addition is the common vector addition, which is both commutative and associative. The resulting vector spaces, in turn, form the algebraic setting for the standard model of Euclidean geometry. In full analogy, Einsteinian velocity addition is a gyrovector addition, which is both gyrocommutative and gyroassociative . The resulting gyrovector spaces, in turn, form the algebraic setting for the Beltrami-Klein ball model of the hyperbolic geometry of Bolyai and Lobachevsky. Similarly, MAbius addition gives rise to gyrovector spaces that form the algebraic setting for the Poincar(r) ball model of hyperbolic geometry. In full analogy with classical results, the book presents a novel relativistic interpretation of stellar aberration in terms of relativistic gyrotrigonometry and gyrovector addition. Furthermore, the book presents, for the first time, the relativistic center of mass of an isolated system of noninteracting particles that coincided at some initial time t = 0. The novel relativistic resultant mass of the system, concentrated at the relativistic center of mass, dictates the validity of the dark matter and the dark energy that were introduced by cosmologists as ad hoc postulates to explain cosmological observations about missing gravitational force and late-time cosmic accelerated expansion. The discovery of the relativistic center of mass in this book thus demonstrates once again the usefulness of the study of Einstein's special theory of relativity in terms of its underlying analytic hyperbolic geometry. Sample Chapter(s). Chapter 1: Introduction (145 KB). Contents: Gyrogroups; Gyrocommutative Gyrogroups; Gyrogroup Extension; Gyrovectors and Cogyrovectors; Gyrovector Spaces; Rudiments of Differential Geometry; Gyrotrigonometry; Bloch Gyrovector of Quantum Information and Computation; Special Theory of Relativity: The Analytic Hyperbolic Geometric Viewpoint; Relativistic Gyrotrigonometry; Stellar and Particle Aberration. Readership: Undergraduates, graduate students, researchers and academics in geometry, algebra, mathematical physics, theoretical physics and astronomy."

General Relativity

With Applications to Astrophysics

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Author: Norbert Straumann

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 3662118270

Category: Science

Page: 676

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The foundations are thoroughly developed together with the required mathematical background from differential geometry developed in Part III. The author also discusses the tests of general relativity in detail, including binary pulsars, with much space is devoted to the study of compact objects, especially to neutron stars and to the basic laws of black-hole physics. This well-structured text and reference enables readers to easily navigate through the various sections as best matches their backgrounds and perspectives, whether mathematical, physical or astronomical. Very applications oriented, the text includes very recent results, such as the supermassive black-hole in our galaxy and first double pulsar system

Differentialgeometrie

Kurven - Flächen - Mannigfaltigkeiten

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Author: Wolfgang Kühnel

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3834896551

Category: Mathematics

Page: 280

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Dieses Buch ist eine Einführung in die Differentialgeometrie. Zunächst geht es um die klassischen Aspekte wie die Geometrie von Kurven und Flächen, bevor dann höherdimensionale Flächen sowie abstrakte Mannigfaltigkeiten betrachtet werden. Die Nahtstelle ist dabei das zentrale Kapitel "Die innere Geometrie von Flächen". Dieses führt den Leser bis hin zu dem berühmten Satz von Gauß-Bonnet, der ein entscheidendes Bindeglied zwischen lokaler und globaler Geometrie darstellt. Die zweite Hälfte des Buches ist der Riemannschen Geometrie gewidmet. Den Abschluss bildet ein Kapitel über "Einstein-Räume", die eine große Bedeutung sowohl in der "Reinen Mathematik" als auch in der Allgemeinen Relativitätstheorie von A. Einstein haben. Es wird großer Wert auf Anschaulichkeit gelegt, was durch zahlreiche Abbildungen unterstützt wird. Im Laufe der Neuauflagen wurde der Text erweitert, neue Aufgaben wurden hinzugefügt und am Ende des Buches wurden zusätzliche Hinweise zur Lösung der Übungsaufgaben ergänzt. Der Text wurde für die fünfte Auflage gründlich durchgesehen und an einigen Stellen verbessert.

Moderne Physik

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Author: Paul A. Tipler,Ralph A. Llewellyn

Publisher: De Gruyter Oldenbourg

ISBN: 9783486582758

Category: Science

Page: 963

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Endlich liegt die anschauliche und fundierte Einführung zur Modernen Physik von Paul A. Tipler und Ralph A. Llewellyn in der deutschen Übersetzung vor. Eine umfassende Einführung in die Relativitätstheorie, die Quantenmechanik und die statistische Physik wird im ersten Teil des Buches gegeben. Die wichtigsten Arbeitsgebiete der modernen Physik - Festkörperphysik, Kern- und Teilchenphysik sowie die Kosmologie und Astrophysik - werden in der zweiten Hälfte des Buches behandelt. Zu weiteren zahlreichen Spezialgebieten gibt es Ergänzungen im Internet beim Verlag der amerikanischen Originalausgabe, die eine Vertiefung des Stoffes ermöglichen. Mit ca. 700 Übungsaufgaben eignet sich das Buch hervorragend zum Selbststudium sowie zur Begleitung einer entsprechenden Vorlesung. Die Übersetzung des Werkes übernahm Dr. Anna Schleitzer. Die Bearbeitung und Anpassung an Anforderungen deutscher Hochschulen wurde von Prof. Dr. G. Czycholl, Prof. Dr. W. Dreybrodt, Prof. Dr. C. Noack und Prof. Dr. U. Strohbusch durchgeführt. Dieses Team gewährleistet auch für die deutsche Fassung die wissenschaftliche Exaktheit und Stringenz des Originals.

...und Einstein hatte doch recht

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Author: Clifford M. Will

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642743145

Category: Science

Page: 275

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Keine wissenschaftliche Theorie ist auf solche Faszination auch außerhalb der Wissenschaft gestoßen wie die Allgemeine Relativitätstheorie von Albert Einstein, und keine wurde so nachdrücklich mit den Mitteln der modernen Physik überprüft. Wie hat sie diesen Test mit Raumsonden, Radioastronomie, Atomuhren und Supercomputern standgehalten? Hatte Einstein recht? Mit der Autorität des Fachmanns und dem Flair des unvoreingenommenen Erzählers schildert Clifford Will die Menschen, Ideen und Maschinen hinter den Tests der allgemeinen Relativitätstheorie. Ohne Formeln und Fachjargon wird der leser mit Einsteins Gedanken vertraut und erfährt von der Bestätigung seiner Vorhersagen, angefangen bei der Lichtablenkung im Schwerefeld der Sonne 1919 bis zu den ausgefeilten Kreiselexperimenten auf dem Space Shuttle. Die Allgemeine Relativitätstheorie hat nich nur alle diese Tests bestanden, sie hat darüber hinaus wesentlich beigetragen zu unserem Verständnis von Phänomenen wie Pulsaren, Quasaren, Schwarzen Löchern und Gravitationslinsen. Dieses Buch erzählt lebendig und spannend die Geschichte einer der größten geistigen Leistungen unserer Zeit.

Bernhard Riemann 1826–1866

Wendepunkte in der Auffassung der Mathematik

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Author: Detlef Laugwitz

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3034889836

Category: Mathematics

Page: 348

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Das Riemannsche Integral lernen schon die Schüler kennen, die Theorien der reellen und der komplexen Funktionen bauen auf wichtigen Begriffsbildungen und Sätzen Riemanns auf, die Riemannsche Geometrie ist für Einsteins Gravitationstheorie und ihre Erweiterungen unentbehrlich, und in der Zahlentheorie ist die berühmte Riemannsche Vermutung noch immer offen. Riemann und sein um fünf Jahre jüngerer Freund Richard Dedekind sahen sich als Schüler von Gauss und Dirichlet. Um die Mitte des 19. Jahrhunderts leiteten sie den Übergang zur "modernen Mathematik" ein, der eine in Analysis und Geometrie, der andere in der Algebra mit der Hinwendung zu Mengen und Strukturen. Dieses Buch ist der erste Versuch, Riemanns wissenschaftliches Werk unter einem einheitlichen Gesichtspunkt zusammenzufassend darzustellen. Riemann gilt als einer der Philosophen unter den Mathematikern. Er stellte das Denken in Begriffen neben die zuvor vorherrschende algorithmische Auffassung von der Mathematik, welche die Gegenstände der Untersuchung, in Formeln und Figuren, in Termumformungen und regelhaften Konstruktionen als die allein legitimen Methoden sah. David Hilbert hat als Riemanns Grundsatz herausgestellt, die Beweise nicht durch Rechnung, sondern lediglich durch Gedanken zu zwingen. Hermann Weyl sah als das Prinzip Riemanns in Mathematik und Physik, "die Welt als das erkenntnistheoretische Motiv..., die Welt aus ihrem Verhalten im un- endlich kleinen zu verstehen."

Naive Mengenlehre

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Author: Paul R. Halmos

Publisher: Vandenhoeck & Ruprecht

ISBN: 9783525405277

Category: Arithmetic

Page: 132

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Maß und Kategorie

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Author: J.C. Oxtoby

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 364296074X

Category: Mathematics

Page: 112

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Dieses Buch behandelt hauptsächlich zwei Themenkreise: Der Bairesche Kategorie-Satz als Hilfsmittel für Existenzbeweise sowie Die "Dualität" zwischen Maß und Kategorie. Die Kategorie-Methode wird durch viele typische Anwendungen erläutert; die Analogie, die zwischen Maß und Kategorie besteht, wird nach den verschiedensten Richtungen hin genauer untersucht. Hierzu findet der Leser eine kurze Einführung in die Grundlagen der metrischen Topologie; außerdem werden grundlegende Eigenschaften des Lebesgue schen Maßes hergeleitet. Es zeigt sich, daß die Lebesguesche Integrationstheorie für unsere Zwecke nicht erforderlich ist, sondern daß das Riemannsche Integral ausreicht. Weiter werden einige Begriffe aus der allgemeinen Maßtheorie und Topologie eingeführt; dies geschieht jedoch nicht nur der größeren Allgemeinheit wegen. Es erübrigt sich fast zu erwähnen, daß sich die Bezeichnung "Kategorie" stets auf "Bairesche Kategorie" be zieht; sie hat nichts zu tun mit dem in der homologischen Algebra verwendeten Begriff der Kategorie. Beim Leser werden lediglich grundlegende Kenntnisse aus der Analysis und eine gewisse Vertrautheit mit der Mengenlehre vorausgesetzt. Für die hier untersuchten Probleme bietet sich in natürlicher Weise die mengentheoretische Formulierung an. Das vorlie gende Buch ist als Einführung in dieses Gebiet der Analysis gedacht. Man könnte es als Ergänzung zur üblichen Grundvorlesung über reelle Analysis, als Grundlage für ein Se minar oder auch zum selbständigen Studium verwenden. Bei diesem Buch handelt es sich vorwiegend um eine zusammenfassende Darstellung; jedoch finden sich in ihm auch einige Verfeinerungen bekannter Resultate, namentlich Satz 15.6 und Aussage 20.4. Das Literaturverzeichnis erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Häufig werden Werke zitiert, die weitere Literaturangaben enthalten.

Theoretische Konzepte der Physik

Eine alternative Betrachtung

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Author: Malcolm S. Longair

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642761119

Category: Science

Page: 380

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"Dies ist kein Lehrbuch der theoretischen Physik, auch kein Kompendium der Physikgeschichte ... , vielmehr eine recht anspruchsvolle Sammlung historischer Miniaturen zur Vergangenheit der theoretischen Physik - ihrer "Sternstunden", wenn man so will. Frei vom Zwang, etwas Erschöpfendes vorlegen zu müssen, gelingt dem Autor etwas Seltenes: einen "lebendigen" Zugang zum Ideengebäude der modernen Physik freizulegen, ... zu zeigen, wie Physik in praxi entsteht... Als Vehikel seiner Absichten dienen dem Autor geschichtliche Fallstudien, insgesamt sieben an der Zahl. Aus ihnen extrahiert er das seiner Meinung nach Lehrhafte, dabei bestrebt, mathematische Anachronismen womöglich zu vermeiden... Als Student hätte ich mir diese gescheiten Essays zum Werden unserer heutigen physikalischen Weltsicht gewünscht. Sie sind originell, didaktisch klug und genieren sich auch nicht, von der Faszination zu sprechen, die ... von der Physik ausgeht. Unnötig darauf hinzuweisen, das sie ein gründliches "konventionelles" Studium weder ersetzen wollen noch können, sie vermögen aber, dazu zu ermuntern." #Astronomische Nachrichten (zur englischen Ausgabe)#1

Differentialgeometrie, Topologie und Physik

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Author: Mikio Nakahara

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662453002

Category: Science

Page: 597

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Differentialgeometrie und Topologie sind wichtige Werkzeuge für die Theoretische Physik. Insbesondere finden sie Anwendung in den Gebieten der Astrophysik, der Teilchen- und Festkörperphysik. Das vorliegende beliebte Buch, das nun erstmals ins Deutsche übersetzt wurde, ist eine ideale Einführung für Masterstudenten und Forscher im Bereich der theoretischen und mathematischen Physik. - Im ersten Kapitel bietet das Buch einen Überblick über die Pfadintegralmethode und Eichtheorien. - Kapitel 2 beschäftigt sich mit den mathematischen Grundlagen von Abbildungen, Vektorräumen und der Topologie. - Die folgenden Kapitel beschäftigen sich mit fortgeschritteneren Konzepten der Geometrie und Topologie und diskutieren auch deren Anwendungen im Bereich der Flüssigkristalle, bei suprafluidem Helium, in der ART und der bosonischen Stringtheorie. - Daran anschließend findet eine Zusammenführung von Geometrie und Topologie statt: es geht um Faserbündel, characteristische Klassen und Indextheoreme (u.a. in Anwendung auf die supersymmetrische Quantenmechanik). - Die letzten beiden Kapitel widmen sich der spannendsten Anwendung von Geometrie und Topologie in der modernen Physik, nämlich den Eichfeldtheorien und der Analyse der Polakov'schen bosonischen Stringtheorie aus einer gemetrischen Perspektive. Mikio Nakahara studierte an der Universität Kyoto und am King’s in London Physik sowie klassische und Quantengravitationstheorie. Heute ist er Physikprofessor an der Kinki-Universität in Osaka (Japan), wo er u. a. über topologische Quantencomputer forscht. Diese Buch entstand aus einer Vorlesung, die er während Forschungsaufenthalten an der University of Sussex und an der Helsinki University of Sussex gehalten hat.