Die Entdeckung des Unteilbaren

Das Buch bietet einen aktuellen Überblick über die Erforschung der Materie: Atome und ihre Substruktur aus Quarks und Leptonen, Quantenmechanik, Einsteins Gewebe aus Raum und Zeit und schließlich die neue Welt der Higgs-Teilchen und Supersymmetrien.

Mitten in Europa ist eine der größten und komplexesten Maschinen in Betrieb gegangen, die wir Menschen je gebaut haben: der Large Hadron Collider (kurz LHC). Mit ihm öffnet sich ein Fenster in eine neue Welt, die viele Geheimnisse birgt: Was verleiht den Teilchen der Materie ihre Masse? Gibt es verborgene Raumdimensionen? Existiert ein tiefer Zusammenhang zwischen Teilchen mit verschiedenem Spin (Supersymmetrie)? Woraus besteht die dunkle Materie, die unser Universum durchdringt? Gibt es das Higgs-Teilchen?

Mit diesem Buch taucht der Leser ein in diese wunderbare Welt, die wir Menschen in der Neuzeit entdeckt haben: Atome und ihre Substruktur aus Quarks und Leptonen, die rätselhafte Quantenmechanik, Teilchen des Lichts, Einsteins Gewebe aus Raum und Zeit, die vier Wechselwirkungen und schließlich die neue Welt, in die der LHC gerade vordringt und in der wir Higgs-Teilchen, Supersymmetrie und womöglich erste Anzeichen für die String-Theorie vermuten. Die erste Vermutung konnte mittlerweile bestätigt werden: Im Sommer 2012 wurde am LHC die Entdeckung des Higgs-Teilchens bekannt gegeben.

Nach der Lektüre ist klar: Wir leben in einer erstaunlichen Welt und sind gerade im Begriff, bei der Enträtselung ihrer Geheimnisse einen entscheidenden Schritt nach vorne zu gehen. Für die 2. Auflage hat der Autor das Buch aktualisiert und um neueste Erkenntnisse ergänzt.

Über den Autor:

Jörg Resag hat in Bonn Physik und Astronomie studiert und in theoretischer Physik über die Quarkstruktur von Elementarteilchen promoviert.
Er arbeitet derzeit in der chemisch-pharmazeutischen Industrie.
Im Spektrum-Verlag ist 2012 sein zweites Buch "Zeitpfad -- Die Geschichte unseres Universums und unseres Planeten" erschienen.

Leserstimmen zur ersten Auflage:

Dem theoretischen Physiker Jörg Resag ist ein sehr interessantes, unterhaltsames und didaktisch exzellentes Buch gelungen, das sowohl interessierten Laien wie Experten die Geheimnisse der Quantenphysik, das Standardmodell, die Relativitätstheorie und Kosmologie und schließlich die Superstrings vorstellt. (...) Sehr komplexe Zusammenhänge werden sehr klar und verständlich erläutert.

Treffpunkt Buch plus

Kein einfaches, aber dafür höchst empfehlenswertes Werk.

ekz-Informationsdienst

Die Entdeckung des Higgs und weitere spannende Informationen rund um den LHC

Eine gut verständliche und tiefgehende Einführung in die Welt der Elementarteilchen

Überragend gut verständliche Darstellung der aktuellen Elementarteilchenphysik und Quantenmechanik.

Includes supplementary material: sn.pub/extras

Autorentext

Jörg Resag hat in Bonn Physik und Astronomie studiert und in theoretischer Physik über die Quarkstruktur von Elementarteilchen promoviert.
Er arbeitet derzeit in der chemisch-pharmazeutischen Industrie.
Im Spektrum-Verlag ist 2012 sein zweites Buch "Zeitpfad -- Die Geschichte unseres Universums und unseres Planeten" erschienen.

Inhalt
1 Atome Bausteine der Materie.- 1.1 Die ersten Anfänge.- 1.2 Atome und Moleküle.- 1.3 Die Struktur der Atome.- 1.4 Kräfte und Wechselwirkungen.- 2. Seltsame Quantenwelt.- 2.1 Das Problem der Stabilität der Atome.- 2.2 Licht besteht aus Teilchen.- 2.3 Elektronen als Welle.- 2.4 Das Plancksche Wirkungsquantum.- 2.5 Die Heisenbergsche Unschärferelation.- 2.6 Die Bewegung der Elektronen in der Atomhülle.- 2.7 Spin- und Pauli-Prinzip.- 2.8 John Stewart Bell und die Suche nach verborgenen Informationen.- 3 Atomkerne und spezielle Relativitätstheorie.- 3.1 Der Atomkern.- 3.2 Die spezielle Relativitätstheorie.- 3.3 Maßstäbe der Natur.- 3.4 neue Rätsel.- 4 Teilchenzoo, Quarks und Wechselwirkungen.- 4.1 Neue Teilchen und eine neue Wechselwirkung.- 4.2 Ordnung im Teilchenzoo: Quarks und Leptonen.- 4.3 Die starke Wechselwirkung.- 5 Quanten und Relativität.- 5.1 Relativistische Quantenfeldtheorien.- 5.2 Richard Feynmans Graphen.- 5.3 Wechselwirkungen und das Eichprinzip.- 5.4 Die gleitende Ladung.- 5.5 Quark-Physik mit dem Supercomputer.- 5.6 QCD mit Nebenwirkungen: die starke Kernkraft.- 6 Das Standardmodell der Teilchenphysik.- 6.1 Schwache und elektromagnetische Wechselwirkung vereinigen sich.- 6.2 Das Standardmodell auf dem Prüfstand.- 6.3 Der Umgang mit divergierenden Graphen: Renormierung.- 6.4 Was ist ein Teilchen?.- 7 Gravitation.- 7.1 Einsteins Gravitationstheorie.- 7.2 Quantengravitation.- 8 Aufbruch in neue Welten.- 8.1 Supersymmetrie, Stringtheorie und andere Ausblicke.- 8.2 Higgs-Teilchen und neue Physik am LHC.- 8.3 Abschließende Bemerkungen.- Anhang: Zeittafel.