Teilchen, Felder und Kräfte

Dieses Buch bietet einzigartige und umfassende konzeptionelle Erklärungen der Quantenfeldtheorie und des Standardmodells der Teilchenphysik. Wie können fundamentale Teilchen als Wellen im Vakuum existieren? Wie können solche Wellen Teilcheneigenschaften wie z. B. Trägheit haben? Was verbirgt sich hinter dem Begriff der virtuellen Teilchen? Warum und wie üben die Teilchen Kräfte aufeinander aus? Und nicht zuletzt: Was sind überhaupt Kräfte? Dies sind einige der zentralen Fragen, auf die die Quantenfeldtheorie und das Standardmodell der Teilchenphysik faszinierende Antworten geben. Leider sind diese Theorien hochgradig mathematisch, so dass die meisten Menschen - sogar viele Wissenschaftler - nicht in der Lage sind, ihre Bedeutung vollständig zu erfassen. Dieses Buch entwirrt diese Theorien auf eine konzeptionelle, nicht-mathematische Weise, indem es mehr als 190 Abbildungen und ausführliche Erklärungen verwendet und dadurch großartige Einsichten vermittelt, die in der populärwissenschaftlichen Literatur nicht zu finden sind. Diese vollständig überarbeitete und erweiterte zweite Auflage bietet bemerkenswerte Einblicke in den Übergang von der Quanten- zur klassischen Welt unter Verwendung des Konzepts der Quantendekohärenz, wobei auch der "Kollaps der Wellenfunktion", der Tunneleffekt und das Quantencomputing erklärt werden. Die Übersetzung wurde mit Hilfe von künstlicher Intelligenz durchgeführt. Eine anschließende menschliche Überarbeitung erfolgte vor allem in Bezug auf den Inhalt.

Wouter J.M. Schmitz, geboren 1970, studierte Physik in Amsterdam. Er arbeitete am CERN für einen Einsatz bei der Spin Muon Collaboration (SMC) und später als Sommerstudent bei einem LEP-Experiment. Seinen Abschluss machte er 1994 an der Nikhef Amsterdam. Anschließend arbeitete er im IT-Bereich und erwarb einen MBA-Abschluss. Heute arbeitet Wouter als führender digitaler Architekt, wobei er ein tiefes und fundiertes Interesse an konzeptionellen Problemen in der Physik beibehält.

Einführung.- Teilchen oder Wellen?.- Felder.- Was ist ein Teilchen, wenn es eine Welle ist?.- Eine Frage des Energieaustauschs.- Eine Welle der Relativitätstheorie.- Quantisierung von Feldern.- Energie in Wellen und Feldern.- Symmetrie und der Ursprung der Kraft.- Propagatoren und virtuelle Teilchen.- Renormierung der gefürchteten Unendlichkeiten.- Der Spin macht Bosonen und Fermionen aus.- Ladungserhaltung und Teilchenzahl.- Teilchenzoo.- Elektroschwache Kraft im frühen Universum.- Der Bruch der Welt wird nie mehr dieselbe sein.- Die starke Kraft: Quanten-Chromo-Dynamik.- Die Schwerkraft als Feld.- Weiterführende Literatur.- Referenzen und Quellen.