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Dieses Buch ist eine Darstellung des Mathematikstoffs für Physiker, die etwa einem vierstündigen Vorlesungsprogramm von vier Semestern entspricht. Darüber hinaus enthält es ein weiterführendes Kapitel über unbeschränkte Operatoren, wie sie in der Quantenmechanik auftreten. Das Buch umfaßt neben linearer Algebra, Funktionentheorie und klassischen Gebieten auch Distributionen, Anfangs-, Randwert- und Anfangsrandwertprobleme für Differentialgleichungen und eine Einführung in die Funktionalanalysis. Ein Ziel ist es, auch neuere Methoden der Mathematik, die in die Physik Eingang gefunden haben, vorzustellen. So werden der Kalkül der Differentialformen und seine Anwendungen, Distributionen, Fundamentallösungen von Differentialgleichungen, Hilbert-Räume und Operatoren hier behandelt. Zahlreiche Erläuterungen, Beispiele sowie Übungsaufgaben und ihre Lösungen unterstützen die Lektüre und ergänzen den Text.
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Dieses Buch ist eine Darstellung des Mathematikstoffs für Physiker, die etwa einem vierstündigen Vorlesungsprogramm von vier Semestern entspricht. Darüber hinaus enthält es ein weiterführendes Kapitel über unbeschränkte Operatoren, wie sie in der Quantenmechanik auftreten. Das Buch umfaßt neben linearer Algebra, Funktionentheorie und klassischen Gebieten auch Distributionen, Anfangs-, Randwert- und Anfangsrandwertprobleme für Differentialgleichungen und eine Einführung in die Funktionalanalysis. Ein Ziel ist es, auch neuere Methoden der Mathematik, die in die Physik Eingang gefunden haben, vorzustellen. So werden der Kalkül der Differentialformen und seine Anwendungen, Distributionen, Fundamentallösungen von Differentialgleichungen, Hilbert-Räume und Operatoren hier behandelt. Zahlreiche Erläuterungen, Beispiele sowie Übungsaufgaben und ihre Lösungen unterstützen die Lektüre und ergänzen den Text.
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Als Grenztheorie der Quantenmechanik besitzt die klassische Dynamik einen grossen Formenreichtum, vom gut berechenbaren (integablen) bis zum chaotischen (mischenden) Verhalten. Immer ausgehend von interessanten Beispielen in der Physik bietet das vorliegende Buch nicht nur eine gelungene Auswahl grundlegender Themen, sondern auch einen Einstieg in viele aktuelle Forschungsgebiete aus dem Bereich der klassischen Mechanik. Durch den didaktisch geschickten Aufbau und die konzentrierten Anhänge ist die Darstellung in sich geschlossen und setzt lediglich Kenntnisse der Grundvorlesungen in Mathematik voraus. Ein Höhepunkt des Buches ist die Darstellung der KAM-Theorie (Kolmogorov-Arnold-Moser Theorie).
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Ausgehend von interessanten Beispielen aus der Physik bietet dieses Buch nicht nur eine gelungene Auswahl grundlegender Ergebnisse der klassischen Mechanik, sondern auch einen Einstieg in aktuelle Forschungsgebiete aus diesem Bereich. Hierbei reicht das Themenspektrum von dynamischen Systemen bis hin zur Störungstheorie und zeigt den großen Formenreichtum des Gebiets auf, vom gut berechenbaren (integrablen) bis zum chaotischen (mischenden) Verhalten. Höhepunkte des Buches sind die Darstellung der KAM-Theorie (Kolmogorov-Arnold-Moser-Theorie) und ein Beweis der asymptotischen Vollständigkeit in der klassischen Streutheorie. Mit einer klaren inhaltlichen Struktur und konzentrierten Anhängen ist die Darstellung in sich geschlossen und setzt lediglich Kenntnisse der Grundvorlesungen in Mathematik voraus. Der Autor Prof. Dr. Andreas Knauf ist Professor der Mathematik an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. Sein Forschungsgebiet bein haltet insbesondere klassische und statistische Mechanik sowie Quantenmechanik.
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As a limit theory of quantum mechanics, classical dynamics comprises a large variety of phenomena, from computable (integrable) to chaotic (mixing) behavior. This book presents the KAM (Kolmogorov-Arnold-Moser) theory and asymptotic completeness in classical scattering. Including a wealth of fascinating examples in physics, it offers not only an excellent selection of basic topics, but also an introduction to a number of current areas of research in the field of classical mechanics. Thanks to the didactic structure and concise appendices, the presentation is self-contained and requires only knowledge of the basic courses in mathematics. The book addresses the needs of graduate and senior undergraduate students in mathematics and physics, and of researchers interested in approaching classical mechanics from a modern point of view.
Mathematics. --- Mathematical physics. --- Physics. --- Mathematical Physics. --- Theoretical, Mathematical and Computational Physics. --- Physical mathematics --- Physics --- Mathematics
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This book is about the Random Field Ising Model (RFIM) – a paradigmatic spin model featuring a frozen disordering field. The focus is on the second-order phase transition between the paramagnetic and ferromagnetic phases, and the associated critical exponents. The book starts by summarizing the current knowledge about the RFIM from experiments, numerical simulations and rigorous mathematical results. It then reviews the classic theoretical works from the 1970’s which suggested a property of dimensional reduction – that the RFIM critical exponents should be the same as for the ordinary, non-disordered, Ising model of lower dimensionality, and related this an emergent Parisi-Sourlas supersymmetry. As is now known, these remarkable properties only hold when the spatial dimensionality of the model is larger than a critical dimension. The book presents a method to estimate the critical dimension, using standard tools such as the replica trick and perturbative renormalization group, whose result is in agreement with the numerical simulations. Some more elementary steps in the derivations are left as exercises for the readers. This book is of interest to researchers, PhD students and advanced master students specializing in statistical field theory.
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This book presents the essentials culminating in the effective string theory of flux tubes in meticulous technical and conceptual detail. The book is divided into four parts. Part One provides historical background, while Part Two (consisting of 14 chapters) covers the passage from Heisenberg's S-matrix theory to String Theory. This includes non-perturbative LSZ formalism, dispersion relations, Regge poles, duality and dual resonance models. Part Three offers a comprehensive analysis of QCD, focusing on important concepts like asymptotic freedom and quark confinement. The section also delves into lattice gauge theories and effective descriptions of superconductivity and strong interactions. Part Four, the final two chapters, describe the lattice gauge theory determinations of Yang-Mills flux tubes in three and four dimensions and effective string theories, including their systematic constructions. These chapters provide detailed technical information to help readers, especially students, develop their expertise in these ideas. This book is ideal for graduate students, postdocs, and senior researchers looking to deepen their understanding of effective string theory and related concepts.
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Knowledge of and skill in physics are essential foundations for studies in science and engineering. This book offers students an introduction to the basic concepts and principles of physics. It covers various topics specifically related to physical mechanics, the properties of matter, and heat. Each chapter begins with a summary of concepts, principles, definitions, and formulae to be discussed, as well as ending with problems and solutions that illustrate the specific topic. Steps are detailed to help build reasoning and understanding. There are 300 worked problems and 100 exercises in the book, as well as 306 figures to help the reader visualize the processes being addressed. Computer calculations and solutions are carried out using wxMaxima to give insight and help build computational skills. The book is aimed at first-year undergraduate students studying introductory physics, and would also be useful for physics teachers in their instruction, particularly the exercises at the end of each chapter.
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Der beliebte Grundkurs Theoretische Physik deckt in sieben Bänden alle für das Diplom und Bachelor/Master-Studiengänge maßgeblichen Gebiete ab. Jeder Band vermittelt gut durchdacht das im jeweiligen Semester nötige theoretische-physikalische Rüstzeug. Zahlreiche Übungsaufgaben mit ausführlichen Lösungen dienen der Vertiefung des Stoffes. Der zweite Teil des fünften Bandes befasst sich mit Anwendungen und mit dem Ausbau der im ersten Teil entwickelten Konzepte der Quantenmechanik. Die vorliegende neue Auflage enthält einige neue Aufgaben, wurde überarbeitet und ergänzt. Sie ermöglicht durch die zweifarbige Darstellung einen sehr übersichtlichen und schnellen Zugriff auf den Lehrstoff.
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