Lie Groups, Physics, and Geometry

An Introduction for Physicists, Engineers and Chemists

Author: Robert Gilmore

Publisher: Cambridge University Press

ISBN: 113946907X

Category: Science

Page: N.A

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Describing many of the most important aspects of Lie group theory, this book presents the subject in a 'hands on' way. Rather than concentrating on theorems and proofs, the book shows the applications of the material to physical sciences and applied mathematics. Many examples of Lie groups and Lie algebras are given throughout the text. The relation between Lie group theory and algorithms for solving ordinary differential equations is presented and shown to be analogous to the relation between Galois groups and algorithms for solving polynomial equations. Other chapters are devoted to differential geometry, relativity, electrodynamics, and the hydrogen atom. Problems are given at the end of each chapter so readers can monitor their understanding of the materials. This is a fascinating introduction to Lie groups for graduate and undergraduate students in physics, mathematics and electrical engineering, as well as researchers in these fields.
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Differentialgeometrie, Topologie und Physik

Author: Mikio Nakahara

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662453002

Category: Science

Page: 597

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Differentialgeometrie und Topologie sind wichtige Werkzeuge für die Theoretische Physik. Insbesondere finden sie Anwendung in den Gebieten der Astrophysik, der Teilchen- und Festkörperphysik. Das vorliegende beliebte Buch, das nun erstmals ins Deutsche übersetzt wurde, ist eine ideale Einführung für Masterstudenten und Forscher im Bereich der theoretischen und mathematischen Physik. - Im ersten Kapitel bietet das Buch einen Überblick über die Pfadintegralmethode und Eichtheorien. - Kapitel 2 beschäftigt sich mit den mathematischen Grundlagen von Abbildungen, Vektorräumen und der Topologie. - Die folgenden Kapitel beschäftigen sich mit fortgeschritteneren Konzepten der Geometrie und Topologie und diskutieren auch deren Anwendungen im Bereich der Flüssigkristalle, bei suprafluidem Helium, in der ART und der bosonischen Stringtheorie. - Daran anschließend findet eine Zusammenführung von Geometrie und Topologie statt: es geht um Faserbündel, characteristische Klassen und Indextheoreme (u.a. in Anwendung auf die supersymmetrische Quantenmechanik). - Die letzten beiden Kapitel widmen sich der spannendsten Anwendung von Geometrie und Topologie in der modernen Physik, nämlich den Eichfeldtheorien und der Analyse der Polakov'schen bosonischen Stringtheorie aus einer gemetrischen Perspektive. Mikio Nakahara studierte an der Universität Kyoto und am King’s in London Physik sowie klassische und Quantengravitationstheorie. Heute ist er Physikprofessor an der Kinki-Universität in Osaka (Japan), wo er u. a. über topologische Quantencomputer forscht. Diese Buch entstand aus einer Vorlesung, die er während Forschungsaufenthalten an der University of Sussex und an der Helsinki University of Sussex gehalten hat.
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Mathematik für Ingenieure

Author: Joachim Erven,Dietrich Schwägerl

Publisher: Walter de Gruyter

ISBN: 3486707965

Category: Mathematics

Page: 449

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Mathematik - muss das sein? Ja, und mit den Beispielen in diesem Buch macht's sogar Spaß. Denn hier wird Mathematik anhand alltäglicher Probleme erklärt. So lassen sich mathematische Grundlagen darstellen und Methoden und Werkzeuge entwickeln. Die ganze fürs Studium notwendige Mathematik wird anwendbar präsentiert. Zahlreiche Bilder und ausführlich durchgerechnete Beispiele veranschaulichen den Stoff; viele Übungsaufgaben mit Lösungen machen fit für die Prüfung.
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Einführung in die Mechanik und Symmetrie

Eine grundlegende Darstellung klassischer mechanischer Systeme

Author: Jerrold E. Marsden,Tudor S. Ratiu

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642568599

Category: Mathematics

Page: 598

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Symmetrie spielt in der Mechanik eine große Rolle. Dieses Buch beschreibt die Entwicklung zugrunde liegender Theorien. Besonderes Gewicht wird der Symmetrie beigemessen. Ursache hierfür sind Entwicklungen im Bereich dynamischer Systeme, der Einsatz geometrischer Verfahren und neue Anwendungen. Dieses Lehrbuch stellt Grundlagen bereit und beschreibt zahlreiche spezifische Anwendungen. Interessant für Physiker und Ingenieure. Ausgewählte Beispiele, Anwendungen, aktuelle Verfahren/Techniken veranschaulichen die Theorie.
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Eine kurze Geschichte der Menschheit

Author: Yuval Noah Harari

Publisher: DVA

ISBN: 364110498X

Category: History

Page: 528

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Krone der Schöpfung? Vor 100 000 Jahren war der Homo sapiens noch ein unbedeutendes Tier, das unauffällig in einem abgelegenen Winkel des afrikanischen Kontinents lebte. Unsere Vorfahren teilten sich den Planeten mit mindestens fünf weiteren menschlichen Spezies, und die Rolle, die sie im Ökosystem spielten, war nicht größer als die von Gorillas, Libellen oder Quallen. Vor 70 000 Jahren dann vollzog sich ein mysteriöser und rascher Wandel mit dem Homo sapiens, und es war vor allem die Beschaffenheit seines Gehirns, die ihn zum Herren des Planeten und zum Schrecken des Ökosystems werden ließ. Bis heute hat sich diese Vorherrschaft stetig zugespitzt: Der Mensch hat die Fähigkeit zu schöpferischem und zu zerstörerischem Handeln wie kein anderes Lebewesen. Anschaulich, unterhaltsam und stellenweise hochkomisch zeichnet Yuval Harari die Geschichte des Menschen nach und zeigt alle großen, aber auch alle ambivalenten Momente unserer Menschwerdung.
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Heat Kernel Method and its Applications

Author: Ivan Avramidi

Publisher: Birkhäuser

ISBN: 3319262661

Category: Mathematics

Page: 390

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The heart of the book is the development of a short-time asymptotic expansion for the heat kernel. This is explained in detail and explicit examples of some advanced calculations are given. In addition some advanced methods and extensions, including path integrals, jump diffusion and others are presented. The book consists of four parts: Analysis, Geometry, Perturbations and Applications. The first part shortly reviews of some background material and gives an introduction to PDEs. The second part is devoted to a short introduction to various aspects of differential geometry that will be needed later. The third part and heart of the book presents a systematic development of effective methods for various approximation schemes for parabolic differential equations. The last part is devoted to applications in financial mathematics, in particular, stochastic differential equations. Although this book is intended for advanced undergraduate or beginning graduate students in, it should also provide a useful reference for professional physicists, applied mathematicians as well as quantitative analysts with an interest in PDEs.
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Lie Groups, Differential Equations, and Geometry

Advances and Surveys

Author: Giovanni Falcone

Publisher: Springer

ISBN: 3319621815

Category: Mathematics

Page: 361

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This book collects a series of contributions addressing the various contexts in which the theory of Lie groups is applied. A preliminary chapter serves the reader both as a basic reference source and as an ongoing thread that runs through the subsequent chapters. From representation theory and Gerstenhaber algebras to control theory, from differential equations to Finsler geometry and Lepage manifolds, the book introduces young researchers in Mathematics to a wealth of different topics, encouraging a multidisciplinary approach to research. As such, it is suitable for students in doctoral courses, and will also benefit researchers who want to expand their field of interest.
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Geometry of Quantum States

An Introduction to Quantum Entanglement

Author: Ingemar Bengtsson,Karol Życzkowski

Publisher: Cambridge University Press

ISBN: 1107026253

Category: Science

Page: 632

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Quantum information theory is a branch of science at the frontier of physics, mathematics, and information science, and offers a variety of solutions that are impossible using classical theory. This book provides a detailed introduction to the key concepts used in processing quantum information and reveals that quantum mechanics is a generalisation of classical probability theory. The second edition contains new sections and entirely new chapters: the hot topic of multipartite entanglement; in-depth discussion of the discrete structures in finite dimensional Hilbert space, including unitary operator bases, mutually unbiased bases, symmetric informationally complete generalized measurements, discrete Wigner function, and unitary designs; the Gleason and Kochen-Specker theorems; the proof of the Lieb conjecture; the measure concentration phenomenon; and the Hastings' non-additivity theorem. This richly-illustrated book will be useful to a broad audience of graduates and researchers interested in quantum information theory. Exercises follow each chapter, with hints and answers supplied.
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Mathematical Tools for Physicists

Author: Michael Grinfeld

Publisher: John Wiley & Sons

ISBN: 3527684271

Category: Science

Page: 632

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The new edition is significantly updated and expanded. This unique collection of review articles, ranging from fundamental concepts up to latest applications, contains individual contributions written by renowned experts in the relevant fields. Much attention is paid to ensuring fast access to the information, with each carefully reviewed article featuring cross-referencing, references to the most relevant publications in the field, and suggestions for further reading, both introductory as well as more specialized. While the chapters on group theory, integral transforms, Monte Carlo methods, numerical analysis, perturbation theory, and special functions are thoroughly rewritten, completely new content includes sections on commutative algebra, computational algebraic topology, differential geometry, dynamical systems, functional analysis, graph and network theory, PDEs of mathematical physics, probability theory, stochastic differential equations, and variational methods.
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Distributionen Und Hilbertraumoperatoren

Mathematische Methoden Der Physik

Author: Philippe Blanchard,Erwin Brüning

Publisher: Springer

ISBN: 9783211825075

Category: Science

Page: 375

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Das Buch bietet eine Einführung in die zum Studium der Theoretischen Physik notwendigen mathematischen Grundlagen. Der erste Teil des Buches beschäftigt sich mit der Theorie der Distributionen und vermittelt daneben einige Grundbegriffe der linearen Funktionalanalysis. Der zweite Teil baut darauf auf und gibt eine auf das Wesentliche beschränkte Einführung in die Theorie der linearen Operatoren in Hilbert-Räumen. Beide Teile werden von je einer Übersicht begleitet, die die zentralen Ideen und Begriffe knapp erläutert und den Inhalt kurz beschreibt. In den Anhängen werden einige grundlegende Konstruktionen und Konzepte der Funktionalanalysis dargestellt und wichtige Konsequenzen entwickelt.
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Mathematische Physik: Klassische Mechanik

Author: Andreas Knauf

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662557762

Category: Science

Page: 652

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Als Grenztheorie der Quantenmechanik besitzt die klassische Dynamik einen großen Formenreichtum – vom gut berechenbaren bis zum chaotischen Verhalten. Ausgehend von interessanten Beispielen wird in dem Band nicht nur eine gelungene Auswahl grundlegender Themen vermittelt, sondern auch der Einstieg in viele aktuelle Forschungsgebiete im Bereich der klassischen Mechanik. Didaktisch geschickt aufgebaut und mit hilfreichen Anhängen versehen, werden lediglich Kenntnisse der Grundvorlesungen in Mathematik vorausgesetzt. Mit über 100 Aufgaben und Lösungen.
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Raum, Zeit, Materie

Author: Hermann Weyl

Publisher: Рипол Классик

ISBN: 5880098028

Category: History

Page: N.A

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Moderne Physik

Author: Paul Allen Tipler,Ralph A. Llewellyn

Publisher: Oldenbourg Verlag

ISBN: 9783486582758

Category: Physics

Page: 963

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Immer mehr deutsche Hochschulen folgen dem amerikanischen Vorbild und bieten Einführungskurse zur Modernen Physik an. Diese Kurse vermitteln die spannenden Erkenntnisse der Physik der letzten 100 Jahre, die zu bahnbrechenden Veränderungen geführt haben. Das Standardwerk zu diesen Kursen ist "Modern Physics" von Paul A. Tipler, Autor des berühmten Werkes "Physik", und Ralph A. Llewellyn. Die Autoren zeigen, dass man ein tief gehendes Verständnis der Modernen Physik vermitteln kann, ohne einen schwerfälligen mathematischen Apparat bemühen zu müssen. Mit über 500 Abbildungen, Zitaten berühmter Physiker sowie mit ca. 700 sorgfältig ausgewählten Übungsaufgaben und über das Internet zugänglichen Ergänzungen wurde "Modern Physics" in den USA zu einem der beliebtesten Lehrbücher zu diesem Thema.
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Galoissche Theorie

Author: Emil Artin

Publisher: N.A

ISBN: N.A

Category: Galois theory

Page: 86

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Alice im Quantenland

Author: Robert Gilmore

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3322850099

Category: Technology & Engineering

Page: 239

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Alice sitzt gelangweilt vor dem Fernseher; da fällt ihr Blick auf "Alice im Wunderland", das sie kürzlich gelesen hat. Sie sehnt sich danach, vergleichbare Abenteuer zu erleben, stürzt und fällt in Ohnmacht. In ihrem Traum fällt sie durch den Bildschirm hindurch, wo sie - verkleinert - auf die Elektronen trifft, die als Strahl den Bildschirm zum Leuchten bringen. Das ist erst der Anfang der Geschichte, in der Alice nach und nach die Besonderheiten der Quantenwelt kennenlernt. Sie begegnet Menschen wie Niels Bohr, die sie unter ihre Fittiche nehmen, und steht mit Elektronen und Quarks auf du und du. In dieser neuen Form der Geschichte von Alice beschreibt Robert Gilmore - selbst angesehener Physiker - kenntnisreich und amüsant, welche Besonderheiten uns die Welt der Elektronen und Quarks bietet. Schließlich wird Alice (und damit den Lesern) klargemacht, daß nach 70 Jahren der Forschung auf diesem Gebiet ungelöste Fragen an die Grundlagen der Quantentheorie übriggeblieben sind, die vielleicht nie gelöst werden können. Rezension erschienen in: junge wissenschaft Ausgabe / Band 12Jg., Heft 45, S. 60f Feb. 97 (...) ist es dem Autor in hervorragender Weise gelungen, eine didaktisch äußerst wertvolle Darstellung der Quantenmechanik zu präsentieren(...) (...)erreicht damit einen wesentlich größerenLeserkreis(...) (...)sehr abgerundetes Bild der Quantenphysik(...) (...)in sehr geschickter Weise(...) (...)in sehr prägnanter Form, jedoch in fachlicher Hinsicht völlig korrekt(...) (...)Als besonders gelungen darf man die Übersetzung aus dem englischen Original bezeichnen(...) (...)Sehr lobenswert erwähnt werden muß wohl auch die vom deutschen Übersetzer vorgenommene Aktualisierung beim inzwischen gelungenen Nachweis des top-Quark am Fermilab(...) (...)Der rezensent ist davon überzeugt, daß auch der versierte Physiker dieses Buch mit großem Genuß lesen muß(...)
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Die Gruppentheoretische Methode in der Quantenmechanik

Author: Bartel Leendert van der Waerden

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662021870

Category: Mathematics

Page: 160

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Dieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.
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Einführung in die Komplexe Analysis

Elemente der Funktionentheorie

Author: Wolfgang Fischer,Ingo Lieb

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 9783834806635

Category: Mathematics

Page: 214

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In den Bachelor-Studiengängen der Mathematik steht für die Komplexe Analysis (Funktionentheorie) oft nur eine einsemestrige 2-stündige Vorlesung zur Verfügung. Dieses Buch eignet sich als Grundlage für eine solche Vorlesung im 2. Studienjahr. Mit einer guten thematischen Auswahl, vielen Beispielen und ausführlichen Erläuterungen gibt dieses Buch eine Darstellung der Komplexen Analysis, die genau die Grundlagen und den wesentlichen Kernbestand dieses Gebietes enthält. Das Buch bietet über diese Grundausbildung hinaus weiteres Lehrmaterial als Ergänzung, sodass es auch für eine 3- oder 4 –stündige Vorlesung geeignet ist. Je nach Hörerkreis kann der Stoff unterschiedlich erweitert werden. So wurden für den „Bachelor Lehramt“ die geometrischen Aspekte der Komplexen Analysis besonders herausgearbeitet.
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