Vom Universum zu den Elementarteilchen

Das Buch dient einer Darstellung der Grundlagen der modernen Elementarteilchenphysik und Kosmologie, sowie der aktuellen offenen Fragen bis zur Stringtheorie. Es enthält elementare Einführungen in die spezielle und allgemeine Relativitätstheorie, die klassische und Quanten-Feldtheorie. Die wesentlichen Aspekte dieser Konzepte und viele Phänomene werden mit Hilfe einfacher Rechnungen verstanden, wie z. B. die Schwerkraft als Folge der Krümmung des Raumes.

Behandelt werden der Big Bang, die dunkle Materie und die dunkle Energie, sowie die zur Zeit bekannten Wechselwirkungen der Elementarteilchenphysik: die Elektrodynamik, die starke und die schwache Wechselwirkung einschließlich des Higgs-Bosons. Zuletzt werden heutzutage (noch?) spekulative Theorien skizziert: Theorien der großen Vereinheitlichung der Wechselwirkungen, Supersymmetrie, die Stringtheorie und zusätzliche Dimensionen der Raum-Zeit. Es werden keine höheren mathematischen oder physikalischen Kenntnisse vorausgesetzt; das Buch ist auch für Abiturienten und Studenten der ersten Semester geeignet.

Leicht verständlich präsentiert der Autor die größten Rätsel der Physik: von den Grundlagen der modernen Elementarteilchenphysik und Kosmologie über weitere aktuelle Fragen bis hin zur Stringtheorie. Dabei setzt er keine höheren mathematischen oder physikalischen Kenntnisse voraus. Sein Buch eignet sich auch für Abiturienten und Studenten der ersten Semester. Trotzdem führt er Leser bis an die Grenze der aktuellen heutigen Kenntnisse. Er erläutert den "Big Bang" und seine beobachtbaren Konsequenzen, die Entwicklung des Universums, die dunkle Materie und dunkle Energie, Relativitätstheorie sowie die klassische und Quanten-Feldtheorie. Die wesentlichen Aspekte dieser Konzepte und Phänomene werden mit Hilfe einfacher Rechnungen verstanden.

Autorentext

Promotion (Theoretische Physik): 1980, Univ. Heidelberg

1981-1983: Wiss. Ang., Universitaet Oxford

1983-1985: Fellow am CERN (Genf)

1985-1990: Wiss. Ang. und Assistent, Univ. Heidelberg

1990-1994: Heisenberg-Professor, Univ. Heidelberg

1994-2007: Ordentlicher Professor, Universitaet Paris XI, Laboratoire de Physique Theorique (Orsay) mit Lehrveranstaltungen an der Ecole Normale Superieure

Inhalt
Überblick.- Die Entwicklung des Universums.- Elemente der Relativitätstheorie.- Die Feldtheorie.- Die Elektrodynamik.- Die starke Wechselwirkung.- Die schwache Wechselwirkung.- Die Produktion von Elementarteilchen.- Symmetrien.- Das Standardmodell der Elementarteilchenphysik.- Quantenkorrekturen und die Renormierungsgruppengleichungen.- Jenseits des Standardmodells.