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Jenseits der Prosa

Dieser Abschnitt enthält Bücher, die mit einigen einfachen Formeln und etwas Mathematik einen tieferen Einstieg in die Materie ermöglichen, als mit der herkömmlichen populärwissenschaftlichen Beschränkung auf Bilder und Prosa möglich ist.

Born, Max: Die Relativitätstheorie Einsteins

Springer, Berlin 2001/2003
501 Seiten, 184 Abbildungen

Eine Einführung in spezielle und allgemeine Relativitätstheorie, die einfache Schulmathematik voraussetzt. Leser, die sich dunkel an die Bruchrechnung erinnern, schon einmal eine Wurzel gesehen haben und die einfachste Dreiecksrechnung beherrschen (Differentialrechnung wird nicht vorausgesetzt) können so wesentlich weiter in die Gefilde der Relativitätstheorie vordringen als mit einer bloßen Prosabeschreibung. Entwickelt werden die Grundlagen von Geometrie, Mechanik und Optik bevor es über die Elektrodynamik zur speziellen Relativitätstheorie geht. Jeweils werden elementare und anschauliche Ableitungen gegeben; erst ab dem Kapitel zur allgemeinen Relativitätstheorie bekommt die Darstellung mehr beschreibenden Charakter. Die angegebene Auflage, herausgegeben und erweitert von Jürgen Ehlers und Markus Pössel, enthält zusätzlich zu Borns Darstellung ein Kapitel über die moderne relativistische Physik, von Schwarzen Löchern bis Gravitationswellen, von der Kosmologie bis zur Quantengravitation.

 

Giulini, Domenico: Spezielle Relativitätstheorie

Fischer Taschenbuch, Frankfurt am Main 2004
128 Seiten, 25 Abbildungen

Eine kompakte Einführung in die Spezielle Relativitätstheorie. Der "Grundriss"-Teil zeichnet die Entwicklung der Theorie von den gedanklichen Vorläufern im 19. Jahrhundert bis hin zu Einsteins Arbeiten nach, leitet die Theorie selbst ab und gibt einen Überblick über Konsequenzen und Anwendungen von Atomphysik bis hin zu einem Ausblick auf die Allgemeine Relativitätstheorie. Ein Vertiefungs-Teil handelt dann einzelne Fragen gesondert ab, von der Frage nach Überlichtgeschwindigkeiten bis zu einer Reihe experimenteller Tests der Theorie. Der Text ist lebendig und kenntnisreich geschrieben; die allermeisten Teile sind mit Hilfe einfacher Schulmathematik (keine Differentialrechnung) zu verstehen. Eine Vertrautheit mit Vektoren, die kurz eingeführt werden und gelegentlich auftauchen, ist von Vorteil. Hilfreich dürfte das Buch für jeden sein, der an einer kurzen , über das populärwissenschaftliche hinausgehenden Einführung interessiert ist, insbesondere auch für Schüler und für Leser, deren Beschäftigung mit der Speziellen Relativitätstheorie bereits etwas zurückliegt und die ihre Kenntnisse ohne großen Zeitaufwand auffrischen wollen.

Website zum Buch "Spezielle Relativitätstheorie"

 

Schutz, Bernard: Gravity from the Ground Up: An Introductory Guide to Gravity and General Relativity

Cambridge University Press, Cambridge 2004
462 Seiten, 149 Abbildungen

Eine sorgfältige, ausführliche und gleichzeitig humorvolle Darstellung so gut wie aller Aspekte der Gravitationsforschung von Newton bis zu den Gravitationswellen. Vorausgesetzt wird auch hier - außer Englischkenntnissen - nur einfachste Mathematik - weder Differentialrechnung noch quadratische Gleichungen. Schutz, einer der Direktoren am Albert-Einstein-Institut, zeigt dem Leser mit vielen anschaulichen Beispielen, sorgfältig aufeinander aufbauenden Kapiteln die ganze Welt der Schwerkraft - von den Grundlagen bis zu interplanetaren Raumschiffreisen, vom Sterngleichgewicht bis zu Galaxien, und natürlich wird auch auf die Einsteinsche Gravitation gründlich eingegangen: Die Grundideen der Relativitätstheorie werden anschaulich erklärt, und das letzte Viertel des Buches erkundet die relativistische Astrophysik, von Schwarzen Löchern über Gravitationswellen bis zur Kosmologie. Als Bonus gibt es auf der Website zum Buch ergänzende Computerprogramme mit Simulationen und Animationen sowie Lösungen zu den Übungsaufgaben. Für Studienanfänger, aber auch Oberstufenschüler und andere weitergehend interessierte Leser sehr zu empfehlen.

Website zum Buch "Gravity from the Ground Up"

 

Kiefer, Claus: Quantentheorie

Fischer Taschenbuch, Frankfurt am Main 2004
128 Seiten, 42 Abbildungen

Wer eine kompakte, aber verständliche Einführung in die Quantenphysik sucht - sei es, um die Quantengravitation zu verstehen, sei es, weil dies nun einmal ein weiteres Forschungsgebiet ist, zu dem Einstein wichtige Beiträge geliefert hat - ist mit diesem Büchlein gut bedient. Mit einfachen Formeln wird knapp, aber ohne großes Vorwissen vorauszusetzen, auf die Grundzüge der Quantentheorie eingegangen, wo bei auch die Frage der Interpretation aus moderner Sicht abgehandelt wird. Im Abschnitt "Vertiefungen" wird auf eine Reihe von Aspekten näher eingegangen, so etwa auf die Quanteninformation und den mathematischen Formalismus und, für Leser dieser Webseiten von besonderem Interesse, auf die Verbindung von Quantentheorie und Spezieller Relativitätstheorie (Quantenfeldtheorie) und auf das Spannungsgebiet zwischen Quantentheorie und Gravitation. In der gleichen Reihe erschienen wie der oben beschriebene Band von Giulini zur Speziellen Relativitätstheorie dürfte auch dieses Buch hilfreich sein für jeden, der an einer kurzen , über das populärwissenschaftliche hinausgehenden Einführung interessiert ist oder der bereits vorhandene Kenntnisse ohne großen Zeitaufwand auffrischen will, Schüler und Lehrer eingeschlossen.

Website zum Buch "Quantentheorie"