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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."
Graduate students and researchers in astrophysics and cosmology need a solid grasp of a wide range of physical processes. This authoritative textbook helps readers develop the necessary toolkit of theory. The book is modular in design, allowing the reader to pick and chose a selection of chapters, if necessary. After reviewing the basics of dynamics, electromagnetic theory, and statistical physics, the book carefully develops a solid understanding of radiative processes, spectra, fluid mechanics, plasma physics and MHD, dynamics of gravitating systems, general relativity, nuclear physics, and other key concepts. Throughout, the reader's understanding is developed and tested with problems and helpful hints. This welcome volume provides graduate students with an indispensable introduction to and reference on all the physical processes they will need to successfully tackle cutting-edge research in astrophysics and cosmology. It can be used alone or in conjunction with two companion volumes, which cover stars and stellar systems, and galaxies and cosmology (both forthcoming).
Allgemeine Angaben uber den Kalender Die Geschichte der
menschlichen Kultur ist eng mit dem Ka lender als bestimmtes System
geordneter Zeitrechnung ver bunden wie auch mit dem Zahlen
allgemein. Die wichtigste Voraussetzung fur das Entstehen von
Kalendern war die Entwicklung der Menschen infolge der ersten
Arbeits prozesse, die mit periodischen Naturerscheinungen, wie Wech
sel von Tag und Nacht, Mondphase, jahreszeiten und ahnlichen,
abstrakten Vorstellungen uber die Zeit und mit der Notwendig keit
ihrer Messung verbunden waren. Karl Marx schrieb im "Kapital" "Die
Notwendigkeit, die Pe rioden der Nilbewegung zu berechnen, schuf
die agyptische Astronomie und mit ihr die Herrschaft der
Priesterkaste als Leiterin der Agrikultur ...... Somit kann man den
Kalender, zu mindest in seiner Anfangsform, zu den altesten
Errungenschaften des menschlichen Verstandes zahlen, d. h. zu
solchen Kategorien wie Schrift und Zahlen. Das hohe Alter des
Kalenders kann man schon daraus ersehen, dass schon ungefahr 3000
jahre vor unserer Zeitrechnung die alten Agypter ein relativ
vollkommenes Kalendersystem hatten."
Viele Zweige der Physik wie Gravitation, Thermodynamik, Atomphysik
und Kernphysik tragen zur Bestimmung des inneren Aufbaus der Sterne
bei. Die physikalischen Bedingungen sind in Sternen extremer als
auf der Erde. Eine erfolgreiche Erforschung ihres Aufbaus sollte
zeigen, in- wieweit man die auf der Erde erprobten physikalischen
Gesetze auf diese Bedingungen extrapolieren kann. Ein beachtlicher
Fortschritt konnte bei der Erklarung der beobachteten Eigenschaften
der Sterne bereits erzielt werden, viele Beobachtungen kannen aber
noch nicht vollstandig gedeutet werden. Ein Hauptanliegen dieses
Buches ist es, den Leser in ein sich entwickelndes Gebiet einzu-
fuhren und dabei die Unsicherheiten gegenwartiger Theorien ent-
sprechend herauszustellen. AuBer in einigen Sonderfallen, wie
beispielsweise bei den Einheiten Parsec und Elektronenvolt, werden
alle numerischen GraBen in SI- Einheiten angegeben. Eine Liste der
wichtigeren in diesem Buch be- nutzten Symbole und ein Verzeichnis
der numerischen Werte physika- lischer Konstanten (mit der
benatigten Genauigkeit) findet man auf den nachfolgenden Seiten. Da
dies vermutlich das erste astronomische Buch ist, das SI-Einheiten
benutzt, muB sich der Leser darauf einstellen, in anderer Literatur
c.g.s.-Einheiten anzutreffen. Viele Autoren haben zu unserem
gegenwartigen Wissensstand in der Sternentwicklung, beigetragen, es
erscheinen aber nur wenige Namen im Text, da es unmaglich ist,
entsprechende Erwahnungen bei jedem Beitrag zum Gegenstand in einem
Buch dieses Umfangs anzubringen.
The two-volume book Gravitational Waves provides a comprehensive
and detailed account of the physics of gravitational waves. While
Volume 1 is devoted to the theory and experiments, Volume 2
discusses what can be learned from gravitational waves in
astrophysics and in cosmology, by systematizing a large body of
theoretical developments that have taken place over the last
decades. The second volume also includes a detailed discussion of
the first direct detections of gravitational waves. In the author's
typical style, the theoretical results are generally derived
afresh, clarifying or streamlining the existing derivations
whenever possible, and providing a coherent and consistent picture
of the field. The first volume of Gravitational Waves , which
appeared in 2007, has established itself as the standard reference
in the field. The scientific community has eagerly awaited this
second volume. The recent direct detection of gravitational waves
makes the topics in this book particularly timely.
Machine Learning for Planetary Science presents planetary
scientists with a way to introduce machine learning into the
research workflow as increasingly large nonlinear datasets are
acquired from planetary exploration missions. The book explores
research that leverages machine learning methods to enhance our
scientific understanding of planetary data and serves as a guide
for selecting the right methods and tools for solving a variety of
everyday problems in planetary science using machine learning.
Illustrating ways to employ machine learning in practice with case
studies, the book is clearly organized into four parts to provide
thorough context and easy navigation. The book covers a range of
issues, from data analysis on the ground to data analysis onboard a
spacecraft, and from prioritization of novel or interesting
observations to enhanced missions planning. This book is therefore
a key resource for planetary scientists working in data analysis,
missions planning, and scientific observation.
The Lunar International Laboratory (LIL) project of the
International Academy of Astronautics was begun upon the proposal
of the editor at the First Special Meeting of the Academy at
Stockholm on 16 August 1960. The late THEODORE VON KARMAN, first
President of the Academy, appointed the following members of the
LIL Committee: Prof. N. BONEFF (Bulgaria), Prof. M. FLORKIN
(Belgium), Mr. A. G. HALEY (U. S. A. ), Prof. Sir BERNARD LOVELL
(U. K) (Vice- Chairman), Prof. L. MALAVARD (France), Dr. F. J.
MALINA (U. S. A. ) (Chairman), Prof. H. OBERTH (German Federal
Republic), '-Dr. W. H. PICKERING (U. S. A. ), Prof. E. SAENGER
(German Federal Republic), Prof. L. 1. SEDOV (U. S. S. R. ), Prof.
L. SPITZER, JR. (U. S. A. ), Dr. H. STRUGHOLD (U. S. A. ), Prof. H.
C. UREY (U. S. A. ) and himself. Since 1960 the following
additional members were appointed to the Committee: MI'. A. C.
CLARKE (U. K), Prof. A. DOLLFUS (France), Prof. Z. KOPAL (U. K),
Dr. S. F. SINGER (U. S. A. ), Prof. N. M. SISSAIUAN (U. S. S. R. )
and Prof. F. ZWICKY (Switzerland). The Academy authorized the
Committee to study the technical problems related to the
construction of a manned research laboratory on the Moon and the
feasibility of carrying out its construction, and to consider the
fields of research which would initially be undertaken.
Fur den speziellen Fall des eingeschrankten Vierkoerperproblems, wo
sich die drei endlichen Massen dauernd in den Eckpunkten eines
gleichseitigen Dreiecks befinden, werden die Werte der Jacobischen
Konstante mit Hilfe eines zweckmassigen Rechenverfahrens fur 433
Punkte der xy-Ebene im Bereich des Massendreiecks berechnet und
durch Interpolation zwischen ihnen der Verlauf der Hilisehen Grenz-
kurven bestimmt. Das Verfahren wird fur 21 verschiedene Werte-
kombinationen der drei endlichen Massen, deren Summe stets gleich 1
ist, durchgefuhrt, so dass insgesamt 21. 433 = 9093 Werte der
Jacobi- schen Konstante benutzt werden, von denen allerdings ein
Teil aus Symmetriegrunden nicht berechnet werden musste. Die
Hilisehen Grenzkurven sind fur alle 21 Massenkombinationen in den
Tafeln 1 bis 7. 2 gezeichnet. Anband der Zeichnungen werden die
Bewegungs- moeglichkeiten der infinitesimalen Masse in Abhangigkeit
von den Massenwerten diskutiert. Es zeigt sich, dass sie bei
verschiedenen Massenkombinationen ganz andersartig sein koennen,
auch wenn die Anfangsbedingungen bzw. die J aco bische Konstante
dieselben sind. Die Teilgebiete der xy-Ebene, m welchen die
Bewegung der in- finitesimalen Masse gemass ihrer J aco bischen
Konstante moeglich ist, werden betrachtet und ihre Form- und
Groessenanderungen bei ab- nehmender Ja c obischer Konstante fur
die gewahlten, verschiedenen Massenkombinationen untersucht.
Insbesondere werden die Ver- bindungen zwischen den fur die
infinitesimale Masse zulassigen Gebieten und die Reihenfolge ihrer
Entstehung bei abnehmender Jacobischer Konstante in Abhangigkeit
von der jeweils gewahlten Massenkombi- nation diskutiert.
Seit dem Erscheinen der letzten ahnlichen deutschsprachigen
Publikation sind Jahrzehnte vergangen. Der Mangel ist von den
astronomisch Interessierten all- gemein empfunden worden. Im
Zeichen der Weltraumfahrt dringt astronomisches Wissen immer mehr
in die OEffentlichkeit. Die praktische Beobachtung am Fern- rohr
bringt die wertvollste Vertiefung dieser Kenntnisse fur den
Sternfreund. Der Lehrwert dieser Schulung ist von hohem
padagogischem Nutzen. Zum anderen kann die systematische
Amateurarbeit auch Hilfsdienste fur die Fachwissenschaft leisten.
Unter diesen Gesichtspunkten will das vorliegende Handbuch mit
vielseitigen Ratschlagen dienen. Das Buch will gleichzeitig die
Vielseitigkeit der angewandten Astronomie aufzeigen, so wie sie
sich fur den Sternfreund ergibt: auf mathematisch- physikalischem,
feinmechanisch-optischem und nicht zuletzt auch sozialem Ge- biet.
UEber den Kreis der Amateurastronomen hinaus wendet sich das
Handbuch an Dozenten, Lehrer, Studenten und Schuler. Es will ihnen
Leitfaden sein fur das astronomische Experiment, wie es im
Unterricht an Grund-, Mittel-, Fach-und Oberschulen, sowie an
Akademien und Volkshochschulen gepflegt werden soll. Das weite
Gebiet der Himmelskunde zwang notwendigerweise zu einer Be-
schrankung in der Stoffauswahl. Die Darstellung allgemeiner
astronomischer Tat- sachen ist bewusst zugunsten von Anleitungen
zur selbstandigen Arbeit zuruck- gestellt worden. Aber auch diese
koennen aus einem reichen Stoff nur eine Auswahl bringen.
Elementare astronomische, mathematische und physikalische
Kenntnisse, wie sie die Oberschule vermittelt, mussen dabei als
bekannt vorausgesetzt werden. Das Literaturverzeichnis (s. S. 344)
und die Hinweise im Text geben genugend Anregungen, wie der Leser
zu weiteren Quellen sachlicher Erganzungen vorstossen kann.
'The first two editions of this textbook have received
well-deserved high acclaims, and this - the third edition -
deserves no less. Its explanations of the whole gamut of atomic and
molecular spectroscopy provide a solid grasp of the theory as well
as how to understand such spectra in practice. It thus makes an
ideal companion to books that start from the observational aspect
of spectroscopy, whether in the lab or at the telescope ... This
new edition of TennysonaEURO (TM)s book ought to be in the library
of every astronomical department.'The Observatory Magazine'It
closely follows the course given to third year UCL undergraduates,
and the worked examples have surely been tested on students ... The
last two chapters serve as an effective appendix on more
specialised topics in atomic and molecular theory.'Contemporary
PhysicsThe third edition of Astronomical Spectroscopy examines the
physics necessary to understand and interpret astronomical spectra.
It offers a step-by-step guide to the atomic and molecular physics
involved in providing astronomical spectra starting from the
relatively simple hydrogen atom and working its way to the
spectroscopy of small molecules.Based on UCL course material, this
book uses actual astronomical spectra to illustrate the theoretical
aspects of the book to give the reader a feel for such spectra as
well as an awareness of what information can be retrieved from
them. It also provides comprehensive exercises, with answers given,
to aid understanding.
Die Forschungen tiber kosmische Strahlung werden von der Ungunst
der Zeiten besonders stark betroffen. Denn einerseits miissen sie
in den meisten physikalischen Laboratorien naturgemiJ3 hinter
anderen Problemen zurUckstehen. andererseits ist auch die
Information tiber Forschungsergebnisse, die im Ausland gewonnen
worden sind, durch die fehlende Nachrichtentibermittlung sehr
erschwert. SchlieBlich sind ausfiihrliche Referate im Kriege in
Deutschland einfach deswegen nicht erschienen, well der Physiker,
der im Kriegseinsatz steht, zu einer um fangreicheren Arbeit dieser
Art nicht die Zeit findet. In Anbetracht der grundsll.tzlichen
Wichtigkeit dieses Zweiges der Physik scheint es mir daher
gerechtfertigt, wenn man eine Reihe von Kolloquiumsvortrii.gen, die
einen Oberblick tiber den j tzigen Stand der H6henstrahlungs
forschung geben sollen, zusammenfaBt und in Buchform ver-
6fientlicht. Die vorliegenden Vortrlige wurden in den Jahren 1941
und 1942 im Kaiser Wilhelm-Institut ftir Physik gehalten; sie geben
zum groBe ren Teil eine Obersicht tiber den Stand bestimmter
Einzelfragen, wobei die amerikanische Litt: ratur nur etwa bis zum
Sommer 1941 zuglinglich war. Zum kleineren Tell enthalten sie auch
Ergebnisse, die noch nicht an anderer Stelle veroffentlicht worden
sind. Ich erwahne die Unter suchung von MOLIERE tiber die groBen
Luftschauer, Rechnungen von FLUGGE tiber die Neutronenverteilung in
der Atmosphare, und eine vereinfachte Kaskadentheorie, die aus
einer Vorlesung stammt, die ich im Sommer 1939 in Leipzig und in
Lafayette (U.S.A.) gehalten habe."
Die Astrophysik ist in den letzten zwei J ahrzehnten zu einer
quantitativen Wissenschaft geworden. Dieses Buch mochte eine
Einfiihrung in die neue Forschungsrichtung gebel). 1m Laufe der
letzten Jahre ist es dem angehenden Astrophysiker immer schwerer
geworden, zwischen der Unmenge alter und neuer Arbeiten durch
zufinden, die einander vielfach widersprechen und nur zu oft kaum
ein Ziel erkennen lassen. Es scheint mir daher ein Bediirfnis zu
bestehen nach einer Darstellung, die weniger die vorhandene
Literatur referiert, als vielmehr das Brauchbare in vereinfachter
Form und unter einheitlicheri Gesichtspunkten darstellt und
Unbrauchbares rigoros beiseite laBt. (Dabei solI nicht verkannt
werden, daB auch unrichtige Arbeiten der Forschung oft wertvolle
Anregung geben). Weiterhin ist es gerade in der Astrophysik
besonders notig, den Zusammen hang von Beobachtung und Theorie
enger zu gestalten, als dies gewohnlich der Fall ist.
Astrophysikalische Theorien, welche die Verbindung mit der
Wirklichkeit verloren haben, sind nichts als ungeeignete
Ubungsaufgaben zur theoretischen Physik, mit denen man die
Zeitschriften besser nicht belasten sollte. Wir werden samtliche
theoretischen Ansatze soweit durchfiihren, daB sie der Praktiker
anwenden und priifen kann. Daneben wollen wir das vor liegende
Beobachtungsmaterial, soweit es fUr uns von Bedeutung ist, in
gesichteter Form zusammenstellen, ohne jedoch mehr als notig auf
technische Einzelheiten einzugehen."
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