This new expanded second edition has been totally revised and corrected. The reader finds two complete new chapters. One covers the exact solution of the finite temperature Schwinger model with periodic boundary conditions. This simple model supports instanton solutions - similarly as QCD - and allows for a detailed discussion of topological sectors in gauge theories, the anomaly-induced breaking of chiral symmetry and the intriguing role of fermionic zero modes. The other new chapter is devoted to interacting fermions at finite fermion density and finite temperature. Such low-dimensional models are used to describe long-energy properties of Dirac-type materials in condensed matter physics. The large-N solutions of the Gross-Neveu, Nambu-Jona-Lasinio and Thirring models are presented in great detail, where N denotes the number of fermion flavors. Towards the end of the book corrections to the large-N solution and simulation results of a finite number of fermion flavors are presented. Further problems are added at the end of each chapter in order to guide the reader to a deeper understanding of the presented topics. This book is meant for advanced students and young researchers who want to acquire the necessary tools and experience to produce research results in the statistical approach to Quantum Field Theory.

Die Grundlagen der theoretischen Physik in einem Band - das bietet Ihnen das vorliegende Buch. Sechs in Forschung und Lehre erfahrene Autoren aus Deutschland und OEsterreich stellen die vier grossen Gebiete Mechanik, Elektrodynamik, Quantenmechanik sowie Thermodynamik und Statistische Physik dar. Die besondere Starke dieses Buches liegt darin, dass es in vielfaltigen Querverweisen die inneren Zusammenhange zwischen diesen Gebieten zeigt. Die Kapitel sind sorgfaltig aufeinander abgestimmt, beziehen sich aufeinander, verwenden eine moeglichst einheitliche Notation und lassen diese vier Gebiete nicht nur jedes fur sich entstehen, sondern vermitteln auch einen zusammenhangenden UEberblick uber die gesamte Grundlage der theoretischen Physik. UEbersichtlich und grafisch ansprechend gegliedert, mit uber 500 klaren und verstandlichen Abbildungen versehen, bieten alle Kapitel ausfuhrlich vorgerechnete Beispiele, begleitet von insgesamt fast 700 Verstandnisfragen, Ausblicken in weiterfuhrende UEberlegungen sowie von mehr als 300 UEbungsaufgaben mit kommentierten Loesungen. Der Inhalt des Buchs orientiert sich an den Bachelor- und Masterstudiengangen grosser Universitaten in Deutschland, OEsterreich und der Schweiz und deckt den behandelten Stoff moeglichst umfassend ab. Die langjahrige und vielfach hervorragend bewertete Lehrerfahrung der Autoren ist hier in einem Buch kondensiert, das Sie nicht nur durch Ihr gesamtes Bachelor-Studium, sondern weit in Ihr Masterstudium hinein begleiten wird. Dieses Werk wurde erganzt um mathematische Beitrage der beliebten Bestseller-Autoren Florian Modler und Martin Kreh.

Das beliebte Buch Theoretische Physik wird jetzt erstmalig in korrigierter und erganzter Form in Einzelbanden angeboten. Das ermoeglicht den Studierenden, die handlichen Bande zum Lernen, Aufgabenloesen und zum schnellen Nachschlagen leichter mitnehmen und nutzen zu koennen. Gleichzeitig wird die gesamte theoretische Physik des Bachelorstudiums (und daruber hinaus) in den vier Banden aufeinander abgestimmt prasentiert. Das vorliegende Buch ist der erste Teil der vierbandigen Reihe und deckt den Lehrstoff der Bachelorvorlesung zur Theoretischen Mechanik grosser Universitaten in Deutschland, OEsterreich und der Schweiz moeglichst umfassend ab. Die besondere Starke dieser Reihe liegt darin, den Leser mit einer Vielzahl von didaktischen Elementen beim Lernen zu unterstutzen: -Alle Kapitel werden mit grundsatzlichen Fragen eingeleitet -Wichtige Aussagen, Formeln und Definitionen sind ubersichtlich hervorgehoben -Beispiele regen zum Aktivwerden an -Selbstfragen helfen dem Leser, den behandelten Stoff zu reflektieren -"So geht's weiter"-Abschnitte, beispielsweise uber den Lense-Thirring-Effekt oder Determinismus und Chaos ermoeglichen einen Blick uber den Tellerrand und geben Einblicke in aktuelle Forschung -Anhand ausfuhrlich geloester Aufgaben kann das Gelernte uberpruft und gefestigt werden -Mathematische Boxen sind zum schnellen Nachschlagen herausgehoben -Alle Bande sind durchgehend vierfarbig und mit ubersichtlichen Grafiken gestaltet. Die Autoren haben ihre langjahrige und vielfach hervorragend bewertete Lehrerfahrung in das Werk einfliessen lassen. Daruber hinaus gelingt es ihnen, die Zusammenhange in der Theoretischen Physik auch bandubergreifend klar werden zu lassen. Der Inhalt Die Newton'schen Axiome - Koordinationstransformationen und beschleunigte Bezugssysteme - Systeme von Punktmassen - Starre Koerper - Lagrange-Formalismus und Variationsrechnung - Schwingungen - Hamilton-Formalismus - Kontinuumsmechanik - Spezielle Relativitatstheorie - Relativistische Mechanik