Bogdan Povh Livres

The second English edition has been updated from the fifth edition of the original German text. The principal addition is a chapter on nuclear ther modynamics. We consider in this chapter the behaviour of nuclear matter at high temperature, how it may be studied in the laboratory, via heavy ion experiments and how it was of great importance in the initial stages of the universe. Such a phase of matter may be described and interpreted using the tools of thermodynamics. In this way a connection between particle and nuclear physics and the currently exciting research areas of cosmology and astrophysics may be constructed. We would like to thank Martin Lavelle (Plymouth) for the translation of the new chapter and for revising the old text and Jurgen Sawinski (Heidelberg) for the excellent work he has done in reformatting the book. Heidelberg, May 1999 The Authors Preface to the First Edition The aim of PARTICLES AND NUCLEI is to give a unified description of nuclear and particle physics because the experiments which have uncovered the substructure of atomic nuclei and nucleons are conceptually similar. With the progress of experimental and theoretical methods, atoms, nuclei, nucleons, and finally quarks have been analysed during the course of this century. The intuitive assumption that our world is composed of a few constituents - an idea which seems attractive, but could not be taken for granted - appears to be confirmed.

Quantum physics may appear complicated, especially if one forgets the „big picture“ and gets lost in the details. However, it can become clearer and less tangled if one applies a few fundamental concepts so that simplified approaches can emerge and estimated orders of magnitude become clear. Povh and Rosina’s Scattering and Structures presents the properties of quantum systems (elementary particles, nucleons, atoms, molecules, quantum gases, quantum liquids, stars, and early universe) with the help of elementary concepts and analogies between these seemingly different systems. The original German-language edition of this book was written for students preparing for their final oral examination in physics. By and large, the scope of the book in English has been essentially enlarged and thus may also be of interest for physicists in general.

Der reich bebilderte Band bietet einen schnellen Einstieg in die moderne Physik – bis hin zu den neuesten Erkenntnissen über das Universum. Dem Autor gelingt es, einen intuitiven Zugang zum physikalischen Denken zu eröffnen. Er verbindet jede wichtige mathematische Formel mit Beispielen, die die Anwendung veranschaulichen. So liefert er seinen Lesern die Basis, um selbst physikalische Probleme lösen zu können. Der Band richtet sich an Studienanfänger im Bereich Naturwissenschaften ebenso wie an Gymnasial- und Fachschullehrer und an Abiturienten.

Die Grundidee dieses einführenden Lehrbuchs besteht darin, eine einheitliche Darstellung von Kern- und Teilchenphysik aus experimenteller Sicht zu geben. Die Reduktion der komplex aufgebauten Materie der Atomkerne und Nukleonen auf wenige Grundbausteine und Wechselwirkungen ist die erste Botschaft dieses Buchs. Die Botschaft des zweiten Teils, der den Aufbau des Quarks über die Nukleonen zu den Kernen beschreibt, ist, daß Komplexität, die aus der Vielkörper- Wechselwirkung entsteht, in immer größerem Maß die Gesetzmäßigkeiten der zusammengesetzten Systeme bestimmt. Die zweite erweiterte Auflage bietet weitere Lösungsaufgaben und darüber hinaus deren Lösungen. In straffem und klarem Stil abgefaßt, eignet sich das Lehrbuch gut als Begleittext zu den einführenden Vorlesungen an Hochschulen.

Diese Buch beschreibt die Entwicklungen auf dem Weg zur modernen Physik und begibt sich dabei auf eine Reise zu dem Ursprung des Universums. Bei der Erforschung des Anfangs aller Dinge streift es die Entdeckung der physikalischen Grundgesetze, angefangen bei der Beschreibung der Bewegung der Körper unserer Sonnensystems bis hin zu der Entdeckung von Atomen, Kernen und deren Bausteine. Darauf aufbauend taucht der Leser tiefer ein in die elementaren Bausteine der Materie und erfährt, wie eng verknüpft ihre Physik mit der Geburt des Alls ist. Das Buch zeigt das Wechselspiel zwischen den experimentellen Beobachtung und den Menschen, die dahinter stehen und versuchen, die physikalische Welt und die in ihr herrschenden Gesetze zu verstehen. Es stellt die Bedeutung und Reichweite der Physik in der modernen Welt dar. Dies betrifft unsere Weltanschauung wie auch die politische Diskurse über Energie, Weltklima und physikalische Forschung. Ohne mathematische Kenntnisse vorauszusetzen vermittelt dieses Buch das Hintergrundwissen, das nötig ist, um die aktuellen und spannenden Diskussionen in der Physik besser zu verstehen und daran teilnehmen zu können.

Quantenphysik mag kompliziert erscheinen, wenn man durch Details den Blick auf größere Zusammenhänge verliert. Sie wird einfach, wenn man durch Anwendung weniger grundlegender Konzepte ein Prinzip offenlegt und Größenordnungen abschätzt. Die Eigenschaften von Quantensystemen (Elementarteilchen, Nukleonen, Atome, Moleküle, Quantengase, Quantenflüssigkeiten und Sterne) werden mit Hilfe elementarer Konzepte und Analogien zwischen diesen Systemen dargestellt. Die Wahl der Themen entspricht dem Themenkatalog für die mündliche Diplomprüfung. Das Buch ist vor allem als Vorbereitung auf die mündliche Diplomprüfung gedacht. Einige der Kapitel sind jedoch weit über den Rahmen des Prüfungsniveaus ausgebaut worden, so daß das Buch auch für fertige Physiker von Interesse sein sollte.