Dieser Folgeband zu N. Straumanns "Quantenmechanik" enthalt den relativistischen Teil einer zweiteiligen Vorlesung, die der Autor viele Male gehalten hat. Der Stoff ist im Detail ausgearbeitet und durch Kapitel aus der Quantenelektrodynamik erganzt worden. Das Buch ist eine grundliche Einfuhrung in die Quantenfeldtheorie und ihre Anwendungen. Der rote Faden dieses Lehrbuchs ist die Quantentheorie elektromagnetischer Prozesse. Das erste Kapitel uber die alte Diracsche Strahlungstheorie schliesst an den Stoff der "Quantenmechanik" an und verweist auf Anwendungen in Atom- und Kernphysik. Dann werden in den Kapiteln zu Diracs Wellengleichung des Elektrons und zur Quantisierung des Dirac-Feldes die wichtigsten Teile der relativistischen Quantentheorie vorgestellt. Die restlichen vier Kapitel widmen sich der Quantenelektrodynamik, z.B. der Bornschen Naherung, der systematischen Herleitung der Feynman-Regeln bis hin zur Behandlung der anomalen magnetischen Momente der Leptonen."

Die Entdeckung der Radioaktivitat im Jahre 1896 markierte den Beginn einer neuen Ara. Sie leitet die Entwicklung der Kernphysik und ihrer Anwendungen ein. Seither werden radioaktive Nuklide auf vielen Gebieten genutzt. Besonders fruchtbar ist ihr Einsatz in der medizinischen Therapie und in der Diagnostik. Dieses einfuhrende Lehrbuch behandelt in uberschaubarer und konzentrierter Form die physikalischen Grundlagen der Radioaktivitat, ihre Messung und Anwendung.

Updated and expanded edition of this well-known Physics textbook provides an excellent Undergraduate introduction to the field This new edition of Nuclear and Particle Physics continues the standards established by its predecessors, offering a comprehensive and highly readable overview of both the theoretical and experimental areas of these fields. The updated and expanded text covers a very wide range of topics in particle and nuclear physics, with an emphasis on the phenomenological approach to understanding experimental data. It is one of the few publications currently available that gives equal treatment to both fields, while remaining accessible to undergraduates. Early chapters cover basic concepts of nuclear and particle physics, before describing their respective phenomenologies and experimental methods. Later chapters interpret data through models and theories, such as the standard model of particle physics, and the liquid drop and shell models of nuclear physics, and also discuss many applications of both fields. The concluding two chapters deal with practical applications and outstanding issues, including extensions to the standard model, implications for particle astrophysics, improvements in medical imaging, and prospects for power production. There are a number of useful appendices. Other notable features include: New or expanded coverage of developments in relevant fields, such as the discovery of the Higgs boson, recent results in neutrino physics, research to test theories beyond the standard model (such as supersymmetry), and important technical advances, such as Penning traps used for high-precision measurements of nuclear masses. Practice problems at the end of chapters (excluding the last chapter) with solutions to selected problems provided in an appendix, as well as an extensive list of references for further reading. Companion website with solutions (odd-numbered problems for students, all problems for instructors), PowerPoint lecture slides, and other resources. As with previous editions, the balanced coverage and additional resources provided, makes Nuclear and Particle Physics an excellent foundation for advanced undergraduate courses, or a valuable general reference text for early graduate studies.

Physik kompakt 3. Quantenphysik und Statistische Physik beginnt mit dem Aufzeigen der Grenzen der klassischen Physik und enthAlt die EinfA1/4hrung in den atomaren Aufbau der Materie und die Grundlagen der Quantennatur der elektromagnetischen Strahlung. Am Beispiel der Wellennatur der Teilchenstrahlung und der UnschArferelation fA1/4hren die Autoren in den Stoff der Atomphysik ein, wie er A1/4blicherweise im dritten Semester geboten wird. Schon hier bei der Behandlung der SchrAdingergleichung und der Wellenfunktionen wird die fundamentale Bedeutung der Physik der Wellen und Schwingungen deutlich. Vertieft werden die Darstellungen um die EinfA1/4hrung in die Grundlagen der Quantenmechanik. Auf diesem Weg fA1/4hren die Autoren den Leser hin zur statistischen Mechanik und zur theoretischen Thermodynamik. Am Beispiel der HauptsAtze der Thermodynamik und ihren Anwendungen schlieAt sich der Kreis wieder zur praktischen Experimentalphysik.

Bose-Einstein condensation represents a new state of matter and is one of the cornerstones of quantum physics, resulting in the 2001 Nobel Prize. Providing a useful introduction to one of the most exciting fields of physics today, this text will be of interest to a growing community of physicists, and is easily accessible to non-specialists alike.

Als einfuhrendes Lehrbuch in die Teilchenastrophysik konzipiert wendet sich dieses Werk an Studenten der Physik und Astronomie ab dem Vordiplom. Kurz und pragnant werden die Grundlagen der Relativitatstheorie und der Quantenmechanik vorgestellt, bevor das Standardmodell der Teilchenphysik erlautert und die Zusammenhange mit den heutigen Fragen aus Astrophysik und Kosmologie hergestellt werden. Mathematisch elementarer als die meisten Einfuhrungen in die Teilchenphysik eignet sich dieses Buch sowohl begleitend zu einer Kursvorlesung als auch zum Selbststudium. Besonderer Wert wird auf padagogische Aspekte gelegt: im Vordergrund stehen Anschaulichkeit, eine am tatsachlichen Denkprozess orientierte Darstellung und die Ausgewogenheit zwischen theoretischen, experimentellen und interpretatorischen Aspekten der modernen Astroteilchenphysik."

Die Kernphysik hat seit den Anfangen mit ihren Methoden und Ergebnissen auch die Nachbarwissenschaften beeinflusst. Wahrend der letzten Jahrzehnte hat sich in wachsendem Masse auch die direkte Ubernahme kernphysikalischer Methoden in die industrielle und medizinische Technik vollzogen. Die verschiedenen Aspekte dieser wissenschaftlichen und technischen Anwendungen lassen sich in die vier Kategorien Nuklearchronometrie (Kerne als Uhren) Nukleare Radiografie (Kerne als Sonden) Nukleare Radiotomie (Kerne als Werkzeuge) und Nuklearenergie unterteilen. Das Buch folgt dieser Einteilung und konzentriert sich auf eine moglichst quantitative Erklarung der physikalischen Sachverhalte, die den Anwendungen zu Grunde liegen."

"There is a nuclear ghost in Minamisōma." This is how one resident describes a mysterious experience following the 2011 nuclear fallout in coastal Fukushima. Investigating the nuclear ghost among the graying population, Ryo Morimoto encounters radiation’s shapeshifting effects. What happens if state authorities, scientific experts, and the public disagree about the extent and nature of the harm caused by the accident? In one of the first in-depth ethnographic accounts of coastal Fukushima written in English, Nuclear Ghost tells the stories of a diverse group of residents who aspire to live and die well in their now irradiated homes. Their determination to recover their land, cultures, and histories for future generations provides a compelling case study for reimagining relationality and accountability in the ever-atomizing world.

This text is a comprehensive, balanced and up-to-date introduction to nuclear physics that describes the experiments made to study nuclear reactions and nuclear structure, and the theories and models that have been developed to understand the properties of nucleic and their interactions. After a historical introduction, there are chapters on: nuclear accelerators and detectors; elementary particles; nuclear forces; nuclear reaction theory; nuclear models; nuclear and heavy ion reactions; nuclear astrophysics; and nuclear reactors. While primarily aimed at undergraduates it will also serve as a reference for graduate students and professional nuclear physicists.

Die Kapitel Molekulphysik und Kernphysik sind die naturgemassen Anschlussgebiete an die Atomphysik, deren Grundlagen wir in Band I behandelt haben. Dass wir in der Rei- henfolge die Molekulphysik voranstellen, hat keinen zwingenden Grund. Die getroffene Wahl moege den Lesern insofern entgegenkommen, als die Molekulphysik von der bereits aus der Atomphysik bekannten elektromagnetischen Wechselwirkung beherrscht wird, wahrend in der Kernphysik die starke und schwache Wechselwirkung ganz andere, fur den Anfanger ungewohnte Behandlungsmethoden verlangen. Mit gutem Grund haben wir der Kernphysik ein einfuhrendes Kapitel uber Teilchenphysik hinzugefugt; haben sich die Gewichte dieser beiden Gebiete in den letzten Jahrzehnten doch stetig von der Kernphysik auf die Teilchenphysik verschoben. Die Frage mag sogar berechtigt sein, warum wir den Stoff der Kernphysik nicht noch starker beschrankt haben. Die Le- ser werden jedoch feststellen, dass viele Begriffe, Methoden und Ge!!etzmassigkeiten der Kernphysik auch Bestandteile der Teilchenphysik sind und sich entlang des historischen Weges der Kernphysik leichter lernen lassen. Um die Einheit beider Bande zu wahren, haben wir die Numerierung der Kapitel und Anhange des ersten Bandes fortgesetzt. Ebenso wurde die *-Markierung schwie- riger Abschnitte fur Fortgeschrittene beibehalten. Wir gehen aber davon aus, dass die Anfanger beim Studium des ersten Bandes genugend Fachkenntnisse erworben haben, um im zweiten Band auch etwas schwierigere Sachverhalte zu verstehen. Das Litera- turverzeichnis umfasst ausfuhrliche Angaben fur beide Bande. Wir haben wiederum versucht, den Stoff in experimenteller und theoretischer Sicht moeglichst ausgewogen darzustellen.

Lise Meitner (1878-1968) was a pioneer of nuclear physics and co-discoverer, with Otto Hahn and Fritz Strassmann, of nuclear fission. Braving the sexism of the scientific world, she joined the prestigious Kaiser Wilhelm Institute for Chemistry and became a prominent member of the international physics community. Of Jewish origin, Meitner fled Nazi Germany for Stockholm in 1938 and later moved to Cambridge, England. Her career was shattered when she fled Germany, and her scientific reputation was damaged when Hahn took full credit - and the 1944 Nobel Prize - for the work they had done together on nuclear fission. Ruth Sime's absorbing book is the definitive biography of Lise Meitner, the story of a brilliant woman whose extraordinary life illustrates not only the dramatic scientific progress but also the injustice and destruction that have marked the twentieth century.

Neben der Elementarteilchen- und der Festkoerperphysik ist die Plasmaphysik eines der zukunftstrachtigsten Gebiete der Physik. Die vielen praktischen Anwendungen reichen von der Fusionsenergie, der Weltraumforschung, der Werkstoffbearbeitung, neuartigen Raketen und Teilchenbeschleunigern, neuen Quellen fur Licht, Teilchenstrahlung und Laserstrahlung, Plasmaschaltern, Plasmawellenleitern, Plasmakondensatoren u.a. bis hin zur Plasmaphysik des Festkoerpers, zu plasmachemischen Methoden, etwa der Benzinerzeugung oder von Edelgasreaktionen, und zu Plasmakerzen zur Beseitigung von Sonderabfallen. 99% der gesamten Materie des Weltalls befindet sich im Plasmazustand. Der Physiker bezeichnet als Plasma gasfoermige, flussige oder feste Materie, in der freie Ladungstrager (Ionen, ungebundene Elektronen) in einer solchen Anzahl vorkommen, da sie durch ihre Wechselwirkung die Eigenschaften des Mediums wesentlich bestimmen. Metalle, manche Halbleiter, konzentrierte Elektrolyte oder ionisierte Gase sind daher als Plasmen zu bezeichnen. Das vorliegende Lehrbuch gibt in einer fur Studenten, Techniker und Physiker leicht verstandlichen und anschaulichen Art einen kurzen UEberblick uber das Gesamtgebiet der Plasmaphysik und ihre Anwendungen. Fur Physiker, Techniker und Studenten Werbemittel: Novi Physics 4/94, Werbeblatt

In der Quantentheorie werden Observable durch Operatoren im Hilbert-Raum dargestellt. Der dafur geeignete mathematische Rahmen sind die Cx - Algebren, welche Matrizen und komplexe Funktionen verallgemeinern. Allerdings benotigt man in der Physik auch unbeschrankte Operatoren, deren Problematik eigens untersucht werden muss. Dementsprechend werden zunachst mathematische Fragen studiert und dann die Methoden auf atomare Systeme angewandt. Obgleich man ausser dem Wasserstoffatom kaum explizit losbare Probleme findet, lassen sich nicht nur allgemeine qualitative Fragen, etwa bezuglich des Energiespektrums und Streuverhaltens, beantworten, sondern auch quantitativ kann man auch fur kompliziertere Systeme fur messbare Grossen Schranken teils befriedigender Genauigkeit finden. Inhaltsverzeichnis: Einleitung: Die Struktur der Quantentheorie; Grossenordnungen atomarer Systeme.- Die mathematische Formulierung der Quantenmechanik: Lineare Raume; Algebren; Darstellungen im Hilbertraum; Einparametrige Gruppen; Unbeschrankte Operatoren und quadratische Formen.- Quantendynamik: Das Weyl-System; Der Drehimpuls; Die Zeitentwicklung; Der Limes t; Storungstheorie; Stationare Streutheorie.- Atomare Systeme: Das Wasserstoffatom; Das H-Atom in ausseren Feldern; Heliumartige Atome; Streuung am einfachen Atom; Komplexe Atome; Kernbewegung und einfache Molekule."

Bei der Erforschung der Struktur der Materie spielen seit den zwanziger Jahren dieses Jahrhunderts Teilchenbeschleuniger eine wichtige Rolle. Sie liefern die fur die Experimente mit Atomkernen oder Elementarteilchen erforderlichen hoch- energetischen Strahlen mit 'reproduzierbaren, wohldefinierten Eigenschaften. Im Laufe der Zeit sind die fur diesen Zweck entwickelten Anlagen vor allem wegen der erforderlichen sehr hohen Teilchenenergien immer groesser geworden und ha- ben inzwischen Dimensionen von uber 10 km erreicht, die nur noch im Rahmen von Grossforschungsanlagen gebaut und betrieben werden koennen. Daneben hat sich in jungerer Zeit eine zweite wichtige Anwendung von Beschleunigern eta- bliert, nahmlich die Nutzung der sogenannten Synchrotronstrahlung. Diese wurde erstmals in Elektronen-Synchrotrons beobachtet, nach denen sie auch be- nannt wurde. Wegen ihrer hervorragenden Eigenschaften hat sie sich neben den Neutronenstrahlen zum wichtigsten Werkzeug zur Untersuchung von Festkoerpern entwickelt. Daher werden inzwischen weltweit viele meist kleinere Elektronen- beschleuniger gebaut, die ausschliesslich fur diesen Zweck optimiert sind. Die Beschleunigerphysik hat sich damit ein recht breites Anwendungsfeld geschaffen. Das vorliegende Buch hat sich zum Ziel gesetzt, die wichtigsten physikali- schen und technischen Grundlagen der Beschleuniger systematisch zusammen- zutragen und dabei die Anforderungen der Teilchen- und Hochenergiephysik wie auch die Erzeugung der Synchrotronstrahlung zu behandeln. Wegen der grossen Vielfalt der Beschleunigertypen und ihrer diversen Anwendungen war es aller- dings nicht moeglich, alle heute im Beschleunigerbereich wichtigen Teilaspekte hier zu behandeln. Daher wurde bewusst eine Auswahl getroffen, bei der ne- ben den fur alle Beschleuniger wichtigen Grundlagen besonders die Aspekte der Elektronenspeicherringe in den Vordergrund treten.

In derUmgangssprache besitzt das Wort Symmetrie zwei verschie- dene Bedeutungen. Erstens bedeutet es dasselbe wie Ausgewogenheit, Harmonie und Schonheit. Zweitens dasselbe wie Spiegelsymmetrie. Der Symmetriebegriff der Physik prazisiert und verallgemeinert den Begriff Spiegelsymmetrie der Umgangssprache. Er kann auf Objekte im Raum, auf den Raum selbst, auf die Zeit, auf Aufgaben und Losungen und auf die N aturgesetze angewendet werden. Dies Buch ist den Symmetrien der Naturgesetze und ihren Bre- chungen gewidmet. Sonst noch aufgenommenes dient zur Illustration. Alle Symmetrien verbindet ihre Beziehung zur Unbeobachtbarkeit. Eine Transformation ist genau dann eine Symmetrietransformation, wenn nicht beobachtet werden kann, ob sie durchgefiihrt wurde. Das ist, sehr verkiirzt, ein Hauptthema des Buches. Das Buch "Symmetrie - Bauplan der Natur" eines der Autoren (Genz 1987a) enthiilt die Ankiindigung einer Broschiire mit den in dem populiirwissenschaftlichen Buch unterdriickten Formeln. Statt der ge- plant en Broschiire ist nun dieses Buch entstanden. Es erziihlt das Sym- metriethema neu - fiir Leser, die iiber bessere Kenntnisse in den Natur- wissenschaften verfiigen, als sie beim allgemeinen Publikum vorausge- setzt werden konnen.

This text examines the distinctive physics of plasmas--the form in which most visible matter in the universe is found. The book provides an introduction to plasma particle dynamics, plasma waves, magnetohydrodynamics, plasma kinetic theory, two-fluid theory, and non-linear plasma physics. Rather than emphasizing mathematical considerations, this concise volume concentrates on underlying physical principles. The most advanced background knowledge required consists of Maxwell's equations, and these are reviewed in the introduction. The text will be useful to undergraduates in physics as well as graduates studying astrophysics, nuclear physics, and plasma physics.

FA1/4r die meisten Menschen begann das Atomzeitalter 1945 mit den AtombombenabwA1/4rfen auf Hiroshima und Nagasaki. Die Grundlagen fA1/4r diese Entwicklung wurden aber ein halbes Jahrhundert zuvor in ruhigen UniversitAtslaboratorien gelegt. Die Untersuchungen A1/4ber die Struktur des Atoms und seines Kerns erschienen bis 1938 rein akademisch. Mit der Entdeckung der Kernspaltung im Jahre 1938 Anderte sich die Forschungslandschaft gewaltig. Die Freisetzung und BezAhmung der immensen Energiemengen, die im Atomkern enthalten sind, gehAren zu den wichtigsten Errungenschaften der Menschheit. Der Autor - selbst ein Pionier der Kernforschung - erzAhlt die Geschichte dieser Entwicklungen und konzentriert sich dabei auf die beteiligten Wissenschaftler, ihre PersAnlichkeit und BeweggrA1/4nde.

Das Konzept des Hochtemperaturreaktors (HTR) zeichnet sich durch "inharente Sicherheit" aus; weitere Vorzuge liegen darin, dass bereits kleinere Einheiten wirtschaftlich betrieben werden und nicht nur zur Stromerzeugung, sondern auch in der Warme- und Verfahrenstechnik eingesetzt werden koennen. Damit ist der HTR als Alternative zu den bisher favorisierten Reaktorlinien in das oeffentliche Interesse getreten. Das Buch vermittelt nicht nur technische Fakten, sondern erlautert die physikalischen und technischen Prinzipien zum Verstandnis der Funktion und stellt die notwendigen Grundlagen fur die Auslegung des Kugelhaufenreaktors zur Verfugung. Die Komponenten werden ausfuhrlich beschrieben. Ein Schwerpunkt liegt auf der Diskussion der Sicherheitseigenschaften bzw. des Stoerfallverhaltens; ebenso werden die Konzepte zur Brennstoffversorgung bzw. -entsorgung vorgestellt. Einsatzmoeglichkeiten des HTR werden ebenso wie Bewertungsverfahren fur den wirtschaftlichen Betrieb aufgezeigt.

No one has ever seen a quark. Yet physicists seem to know quite a lot about the properties and behavior of these ubiquitous elementary particles. Here a top researcher introduces us to a fascinating but invisible realm that is part of our everyday life. Timothy Smith tells us what we know about quarks--and how we know it.

Though the quarks that make science headlines are typically laboratory creations generated under extreme conditions, most quarks occur naturally. They reside in the protons and neutrons that make up almost all of the universe's known matter, from human DNA to distant nebulae, from books and tables to neutron stars. Smith explains what these quarks are, how they act, and why physicists believe in them sight unseen. How do quarks arrange themselves? What other combinations can nature make? How do quarks hold nuclei together? What else is happening in their hidden worlds? It turns out that these questions can be answered using a few simple principles, such as the old standby: opposites attract. With these few principles, Smith shows how quarks dance around each other and explains what physicists mean when they refer to "up" and "down" quarks and talk about a quark's color, flavor, and spin.

Smith also explains how we know what we know about these oddly aloof particles, which are eternally confined inside larger particles. He explains how quark experiments are mounted and how massive accelerators, targets, and detectors work together to collect the data that scientists use to infer what quarks are up to.

A nonmathematical tour of the quark world, this book is written for students, educators, and all who enjoy scientific exploration--whether they seek a taste of subnuclear physics or just wonder about nature on the smallest of scales.

Das vorliegende Taschenbuch soll weder ein Lehrbuch fur den werdenden Experten auf dem Gebiet der Hoch- energiephysik noch eine Monographie fur den Spezialisten dieses Teilgebietes der Physik sein. Es ist ein Versuch, den tiefgreifenden Wandel im Verstandnis der Mikro- welt, wie er sich in der zweiten Halfte der siebziger Jahre vollzog, einem breiteren interessierten Leserkreis nahc- zubringen. Die wohl wesentlichsten Impulse waren die Entdeckung der neuen Teilchen in der Hadronenspektro- skopie, der experimentelle Nachweis des neutralen Stro- mes in der schwachen Wechselwirkung und der Nachweis der Substruktur der Hadronen beim Studium der tief- inelastischen Lepton-Hadron-Streuung. Durch diese Ent- deckungen erhielten Modelle wie etwa das Quark-Modell ein neues Gewicht. Von besonderer Bedeutung erwiesen sich die Entdeckungen jedoch fur das Verstandnis der fundamentalen Krafte der Natur wie beispielsweise die Zusammenfassung der elektromagnetischen und schwachen Wechselwirkungen durch eine Feldtheorie. Das vorliegende Taschenbuch ist in erster Linie fur Fachkollegen gedacht, die auf anderen Teilgebieten der Physik, sei es in der Industrie, der Hochschule, dem Forschungsinstitut oder der Schule, arbeiten. Aber auch Diplomanden oder Wissenschaftler angrenzender Dis- ziplinen koennen es nutzen, um sich einen UEberblick uber den erreichten Stand und die Probleme der Hochenergie- physik zu verschaffen. 6 Vorwort Mein besonderer Dank gilt dem Kollegen Prof. Dr. U. KUNDT fur die vielen Hinweise und Anregungen bei der Konzeption und Abfassung des Manuskripts. Frau J. NOTTROT: r' danke ich fur ihre grosse Hilfe bei seiner Herstellung. August 1979 KARL LANIUS Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung . . . . . . . . . . 9 Symmetrien und Erhaltungssatze 2.