Populärwissenschaftliche Einführung in die Grundlagen der Physik, basierend auf Alltagsbeispielen und historischen Exkursen. Für Schüler, Lehrer, Studierende des Lehramts Physik und interessierte Laien.
Im Alter 13 oder 14 Jahren bekam der Autor das Buch "Evolution der Physik" von Einstein und Infeld in die Hand und versuchte darin zu lesen. Es war nicht für Kinder geschrieben, aber ohne dieses Buch wäre er wahrscheinlich nicht Physiker geworden...
Buchrückseite
Was für eine schöne Idee! Siegfried Hess erklärt allen Menschen ab 10 Jahren, was die Welt im Innersten zusammenhält und was die Physik damit zu tun hat. Die Grundlagen dafür beginnen mit der Mechanik. Wussten Sie, dass es eine himmlische, eine irdische und eine höllische Mechanik gibt? Die himmlische Mechanik erklärt die Bewegung der Erde um die Sonne und die des Mondes um die Erde. Die irdische beschäftigt sich mit der Mechanik auf der Erde - u. a. mit Rädern, Hebeln, dem Fliegen oder Reibung und Bewegungen, und die höllische Mechanik schließlich behandelt den Flug und die Wirkung von Kanonenkugeln und anderen Geschossen.
FORSCHER UND IHRE ENTDECKUNGEN: VON HEINRICH HERTZ BIS ZU MAX PLANCK
Was die klassische Mechanik nicht erklären kann - die Physik der Atome und Moleküle und ihre Wechselwirkung mit Licht -, das erklärt die Quantenmechanik. Hess stellt - wie auch schon zuvor - Forscher und Entdecker vor und bringt den Lesern so das Gebiet der Quantenmechanik nahe.
Wer eine Auflockerung dazwischen braucht, der kann sich mit dem »Teekesselspiel« vergnügen oder die Fantasiegeschichte »Was wäre, wenn an der Planck-Konstanten gedreht wird?« lesen. Mitwirkende: Albert Einstein, Max Planck und Max von Laue und viele andere ? frei erfunden von Siegfried Hess.
/ AUS DEM INHALT: / / /
Über den Autor V
Vorwort XIII
1 Physik - was ist das? 1
2 Mechanik 5
2.1 Hebel 5
2.2 Auftrieb 9
2.3 Stabilität, Schwerpunkt 14
2.4 Fallgesetze 76
2.5 Pendel 19
2.6 Kurven, Graphen und Funktionen 22
2.6.1 Steigung, zeitliche Änderung, Ableitung* 29
2.6.2 Formeln für Funktionen* 34
2.7 Energie 37
2.8 Arbeit, Leistung 43
2.9 Masse, Trägheit, Impuls 44
2.10 Kraft, Bewegungsgleichung 47
2.11 Sonne und Planeten 52
2.12 Newton, Mond und Erde 62
2.12.1 Formeln für Newton und die Gravitation* 68
2.13 Energie bei der Planetenbewegung 70
2.14 Kraft und Potential* 74
2.15 Drehimpuls 81
2.16 Laplace-Runge-Lenz-Vektor und Perihel-Drehung* 83
2.17 Rechnen mit Vektoren* 84
2.18 Vorhersage und Chaos 91
2.18.1 Ein Streit über Chaos* 97
2.19 Zwangskräfte, d'Alembert, Lagrange I und Gauß* 99
2.20 Verallgemeinerte Koordinaten, Lagrange II* 104
2.21 Pendelbewegungen 707
2.22 Hamilton-Prinzip und Hamilton-Gleichungen* 114
2.23 Phasenraum, Liouville* 118
2.24 Bewegung in beschleunigten Bezugssystemen* 122
2.25 Kreisel, Euler* 127
2.26 Berechnung von Bewegungen* 131
2.27 Grenzen der Mechanik 734
2.28 Einheiten und Dimensionen* 136
2.29 Quadrat und Potenzen, große und kleine Zahlen 140
3 Quanten-Mechanik 145
3.1 Warum Quanten-Mechanik? 745
3.2 Planck, Einstein und die Quanten 148
3.3 Bohr, Sommerfeld: Atombau und Spektrallinien 753
3.4 Heisenbergs Unschärfe-Relation 757
3.5 Form und Stabilität des Wasserstoff-Atoms im Grundzustand
3.6 de Broglie, Schrödinger und Wellenfunktionen 16g
3.6.1 Beugung am Spalt und am Doppel-Spalt 772
3.7 Tunnel-Effekt 776
3.8 Drehimpuls und Spin, Stem-Gerlach-Experiment 779
3.9 Pauli, Atome und Periodensystem 184
3.10 Helium-Atom und Wasserstoff-Molekül 188
3.11 Wasserstoff-Isotope und Helium-Isotope 793
3.12 Fermionen und Bosonen 794
3.13 Strahlung und Auswahlregeln* 797
3.14 Dirac und das relativistische Elektron* 201
3.15 Erzeugung und Vernichtung von Teilchen* 204
3.16 Was wäre, wenn an der Planck-Konstanten gedreht wird? 206
4 Erhaltungssätze und Symmetrien 273
4.1 Der vermisste Autoschlüssel 273
4.2 Wann gelten Erhaltungssätze? 273
4.3 Das Noether-Theorem 274
4.4 Translations-Invarianz 275
4.5 Rotations-Invarianz 216
4.6 Verschiebung des Zeit-Nullpunktes 277
4.7 Paritäts-Operation und Paritäts-Invarianz 278
4.8 Verletzung der Paritäts-Invarianz und Pauli 220
4.8.1 Verletzt der Antrieb eines Schiffes mit einer Schraube die Parität? 222
4-9 Zeitumkehr-Invarianz 225
5 Verstehen 227
Anhang 235
A.1 Teekessel 235
A.2 Physiker und Mathematiker, Astronomen, Chemiker
und Ingenieure 241
Bildnachweis 245
Nachwort 247
Dank 249
Stichwortverzeichnis 251