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This book provides a completely revised and expanded version of the previous classic edition ‘General Relativity and Relativistic Astrophysics’. In Part I the foundations of general relativity are thoroughly developed, while Part II is devoted to tests of general relativity and many of its applications. Binary pulsars – our best laboratories for general relativity – are studied in considerable detail. An introduction to gravitational lensing theory is included as well, so as to make the current literature on the subject accessible to readers. Considerable attention is devoted to the study of compact objects, especially to black holes. This includes a detailed derivation of the Kerr solution, Israel’s proof of his uniqueness theorem, and a derivation of the basic laws of black hole physics. Part II ends with Witten’s proof of the positive energy theorem, which is presented in detail, together with the required tools on spin structures and spinor analysis. In Part III, all of the differential geometric tools required are developed in detail. A great deal of effort went into refining and improving the text for the new edition. New material has been added, including a chapter on cosmology. The book addresses undergraduate and graduate students in physics, astrophysics and mathematics. It utilizes a very well structured approach, which should help it continue to be a standard work for a modern treatment of gravitational physics. The clear presentation of differential geometry also makes it useful for work on string theory and other fields of physics, classical as well as quantum.

Cosmology. --- General relativity (Physics). --- Physics. --- General relativity (Physics) --- Relativistic astrophysics --- Physics --- Physical Sciences & Mathematics --- Atomic Physics --- Relativity (Physics) --- Relativistic theory of gravitation --- Relativity theory, General --- Mathematical physics. --- Gravitation. --- Astronomy. --- Astrophysics. --- Classical and Quantum Gravitation, Relativity Theory. --- Astronomy, Astrophysics and Cosmology. --- Mathematical Physics. --- History and Philosophical Foundations of Physics. --- Gravitation --- Nonrelativistic quantum mechanics --- Space and time --- Astronomical physics --- Astronomy --- Cosmic physics --- Natural philosophy --- Philosophy, Natural --- Physical sciences --- Dynamics --- Physical mathematics --- Field theory (Physics) --- Matter --- Antigravity --- Centrifugal force --- Mathematics --- Properties

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Mechanics, Analytic.

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General relativity (Physics) --- Relativistic astrophysics

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Das vorliegende Lehrbuch behandelt die klassische statistische Mechanik und Quantenstatistik und geht dabei in den behandelten Themen weit über das Standardmaterial hinaus. So wird beispielsweise die Theorie weißer Zwerge und die Rolle von strengen Infrarotschranken für die Existenz von Phasenübergängen behandelt. Im ersten Teil entwickelt der Autor die Grundlagen der klassischen statistischen Mechanik, gefolgt von vielen Anwendungen, die die Tragweite der Theorie gut illustrieren. Ein Schwerpunkt ist dabei die Untersuchung von Phasenübergängen. Die Rolle der Renormierungsgruppe bei Phasenübergängen zweiter Art wird ausführlich vorgestellt. Im dritten Teil werden die Grundlagen der Quantenstatistik entwickelt. Neben Standard-Anwendungen werden auch wieder weiterführende Themen behandelt, beispielsweise der Beweis des Mermin-Wagner-Theorems für Heisenberg-Modelle.   Dieses Lehrbuch ist aus Vorlesungen zur Theoretischen Physik hervorgegangen, welche der Autor an der Universität Zürich mehrfach gehalten hat und richtet sich an Studierende,  die elegante und strenge mathematische Entwicklungen bevorzugen und eine Diskussion der Thematik suchen, die über eine Kursvorlesung deutlich hinausgeht. Zahlreiche Anhänge dienen für den interessierten Leser zur Vertiefung und viele Übungsaufgaben und Musterlösungen laden zum selbst Nachdenken und Rechnen ein.   Der Autor Norbert Straumann ist emeritierter Professor für Physik an der mathematisch-naturwissenschaftlichen Fakultät der Universität Zürich. Seit 1969 war Straumann dort zunächst Extraordinarius und dann ordentlicher Professor. Von 1997-2000 war er Vorsitzender des Fachbeirats des Albert-Einstein-Instituts für Gravitationsphysik in Potsdam. Im „Einstein-Jahr“ 2005 erhielt er von der Universität Bern die Würde eines Doctor Philosophiae honoris causa.

Statistical physics. --- Dynamical systems. --- Complex Systems. --- Statistical Physics and Dynamical Systems.

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Dieser Folgeband zu N. Straumanns "Quantenmechanik" enthält 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 ergänzt worden. Das Buch ist eine gründliche Einführung in die Quantenfeldtheorie und ihre Anwendungen. Der rote Faden dieses Lehrbuchs ist die Quantentheorie elektromagnetischer Prozesse. Das erste Kapitel über 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 Näherung, der systematischen Herleitung der Feynman-Regeln bis hin zur Behandlung des anomalen magnetischen Moments des Elektrons.

Elementary particles (Physics). --- Quantum field theory. --- Mathematical physics. --- Nuclear physics. --- Heavy ions. --- Quantum physics. --- Physics. --- Atomic structure  . --- Molecular structure . --- Elementary Particles, Quantum Field Theory. --- Theoretical, Mathematical and Computational Physics. --- Nuclear Physics, Heavy Ions, Hadrons. --- Quantum Physics. --- Mathematical Methods in Physics. --- Atomic/Molecular Structure and Spectra.