Local Quantum Physics

Fields, Particles, Algebras

Author: Rudolf Haag

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 3642614582

Category: Science

Page: 392

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The new edition provided the opportunity of adding a new chapter entitled "Principles and Lessons of Quantum Physics". It was a tempting challenge to try to sharpen the points at issue in the long lasting debate on the Copenhagen Spirit, to assess the significance of various arguments from our present vantage point, seventy years after the advent of quantum theory, where, after ali, some problems appear in a different light. It includes a section on the assumptions leading to the specific mathematical formalism of quantum theory and a section entitled "The evolutionary picture" describing my personal conclusions. Alto gether the discussion suggests that the conventional language is too narrow and that neither the mathematical nor the conceptual structure are built for eter nity. Future theories will demand radical changes though not in the direction of a return to determinism. Essential lessons taught by Bohr will persist. This chapter is essentially self-contained. Some new material has been added in the last chapter. It concerns the char acterization of specific theories within the general frame and recent progress in quantum field theory on curved space-time manifolds. A few pages on renor malization have been added in Chapter II and some effort has been invested in the search for mistakes and unclear passages in the first edition. The central objective of the book, expressed in the title "Local Quantum Physics", is the synthesis between special relativity and quantum theory to gether with a few other principles of general nature.

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.

General Principles of Quantum Field Theory

Author: N.N. Bogolubov,Anatoly A. Logunov,A. I. Oksak,I. Todorov

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 9780792305408

Category: Science

Page: 695

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The majority of the "memorable" results of relativistic quantum theory were obtained within the framework of the local quantum field approach. The explanation of the basic principles of the local theory and its mathematical structure has left its mark on all modern activity in this area. Originally, the axiomatic approach arose from attempts to give a mathematical meaning to the quantum field theory of strong interactions (of Yukawa type). The fields in such a theory are realized by operators in Hilbert space with a positive Poincare-invariant scalar product. This "classical" part of the axiomatic approach attained its modern form as far back as the sixties. * It has retained its importance even to this day, in spite of the fact that nowadays the main prospects for the description of the electro-weak and strong interactions are in connection with the theory of gauge fields. In fact, from the point of view of the quark model, the theory of strong interactions of Wightman type was obtained by restricting attention to just the "physical" local operators (such as hadronic fields consisting of ''fundamental'' quark fields) acting in a Hilbert space of physical states. In principle, there are enough such "physical" fields for a description of hadronic physics, although this means that one must reject the traditional local Lagrangian formalism. (The connection is restored in the approximation of low-energy "phe nomenological" Lagrangians.

Quantum Field Theory II: Quantum Electrodynamics

A Bridge between Mathematicians and Physicists

Author: Eberhard Zeidler

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 3540853774

Category: Mathematics

Page: 1101

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And God said, Let there be light; and there was light. Genesis 1,3 Light is not only the basis of our biological existence, but also an essential source of our knowledge about the physical laws of nature, ranging from the seventeenth century geometrical optics up to the twentieth century theory of general relativity and quantum electrodynamics. Folklore Don’t give us numbers: give us insight! A contemporary natural scientist to a mathematician The present book is the second volume of a comprehensive introduction to themathematicalandphysicalaspectsofmodernquantum?eldtheorywhich comprehends the following six volumes: Volume I: Basics in Mathematics and Physics Volume II: Quantum Electrodynamics Volume III: Gauge Theory Volume IV: Quantum Mathematics Volume V: The Physics of the Standard Model Volume VI: Quantum Gravitation and String Theory. It is our goal to build a bridge between mathematicians and physicists based on the challenging question about the fundamental forces in • macrocosmos (the universe) and • microcosmos (the world of elementary particles). The six volumes address a broad audience of readers, including both und- graduate and graduate students, as well as experienced scientists who want to become familiar with quantum ?eld theory, which is a fascinating topic in modern mathematics and physics.

Mathematische Grundlagen der Quantenmechanik

Author: John von Neumann

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642614094

Category: Mathematics

Page: 262

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Aus dem Geleitwort von R. Haag: "Es bleibt die Faszination eines großen Wurfs und großen Ideenreichtums."

Lehrbuch der Mathematischen Physik

Band 3: Quantenmechanik von Atomen und Molekülen

Author: Walter Thirring

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3709166462

Category: Science

Page: 293

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In der Quantentheorie werden Observable durch Operatoren im Hilbert-Raum dargestellt. Der dafür geeignete mathematische Rahmen sind die Cx - Algebren, welche Matrizen und komplexe Funktionen verallgemeinern. Allerdings benötigt man in der Physik auch unbeschränkte Operatoren, deren Problematik eigens untersucht werden muß. Dementsprechend werden zunächst mathematische Fragen studiert und dann die Methoden auf atomare Systeme angewandt. Obgleich man außer dem Wasserstoffatom kaum explizit lösbare Probleme findet, lassen sich nicht nur allgemeine qualitative Fragen, etwa bezüglich des Energiespektrums und Streuverhaltens, beantworten, sondern auch quantitativ kann man auch für kompliziertere Systeme für meßbare Größen Schranken teils befriedigender Genauigkeit finden. Inhaltsverzeichnis: Einleitung: Die Struktur der Quantentheorie; Größenordnungen atomarer Systeme.- Die mathematische Formulierung der Quantenmechanik: Lineare Räume; Algebren; Darstellungen im Hilbertraum; Einparametrige Gruppen; Unbeschränkte Operatoren und quadratische Formen.- Quantendynamik: Das Weyl-System; Der Drehimpuls; Die Zeitentwicklung; Der Limes t ; Störungstheorie; Stationäre Streutheorie.- Atomare Systeme: Das Wasserstoffatom; Das H-Atom in äußeren Feldern; Heliumartige Atome; Streuung am einfachen Atom; Komplexe Atome; Kernbewegung und einfache Moleküle.

Advances in Algebraic Quantum Field Theory

Author: Romeo Brunetti,Claudio Dappiaggi,Klaus Fredenhagen,Jakob Yngvason

Publisher: Springer

ISBN: 3319213539

Category: Science

Page: 453

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This text focuses on the algebraic formulation of quantum field theory, from the introductory aspects to the applications to concrete problems of physical interest. The book is divided in thematic chapters covering both introductory and more advanced topics. These include the algebraic, perturbative approach to interacting quantum field theories, algebraic quantum field theory on curved spacetimes (from its structural aspects to the applications in cosmology and to the role of quantum spacetimes), algebraic conformal field theory, the Kitaev's quantum double model from the point of view of local quantum physics and constructive aspects in relation to integrable models and deformation techniques. The book is addressed to master and graduate students both in mathematics and in physics, who are interested in learning the structural aspects and the applications of algebraic quantum field theory.

Praktische Mathematik II

Methoden der Analysis

Author: Helmut Werner,R. Schaback

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662223112

Category: Mathematics

Page: 355

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Quantum Mathematical Physics

A Bridge between Mathematics and Physics

Author: Felix Finster,Johannes Kleiner,Christian Röken,Jürgen Tolksdorf

Publisher: Birkhäuser

ISBN: 331926902X

Category: Science

Page: 518

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Quantum physics has been highly successful for more than 90 years. Nevertheless, a rigorous construction of interacting quantum field theory is still missing. Moreover, it is still unclear how to combine quantum physics and general relativity in a unified physical theory. Attacking these challenging problems of contemporary physics requires highly advanced mathematical methods as well as radically new physical concepts. This book presents different physical ideas and mathematical approaches in this direction. It contains a carefully selected cross-section of lectures which took place in autumn 2014 at the sixth conference ``Quantum Mathematical Physics - A Bridge between Mathematics and Physics'' in Regensburg, Germany. In the tradition of the other proceedings covering this series of conferences, a special feature of this book is the exposition of a wide variety of approaches, with the intention to facilitate a comparison. The book is mainly addressed to mathematicians and physicists who are interested in fundamental questions of mathematical physics. It allows the reader to obtain a broad and up-to-date overview of a fascinating active research area.

Lokale Symmetrien und Wirklichkeit

eine naturphilosophische Studie über Eichtheorien und Strukturenrealismus

Author: Holger Lyre

Publisher: N.A

ISBN: N.A

Category: Gauge fields (Physics)

Page: 236

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In der Debatte um den wissenschaftlichen Realismus gewinnt zunehmend der Strukturenrealismus - dessen Auffassung zufolge der Realgehalt wissenschaftlicher Theorien in deren mathematisch-logischer Struktur liegt - an Bedeutung. Die vorliegende Arbeit untersucht diese These anhand der in unserer fundamentalen Physik bedeutsamsten Klasse von Theorien, den Eichtheorien, die durch spezielle lokale Symmetriestrukturen gekennzeichnet sind. Die Arbeit bietet dem Leser in ihren ersten Kapiteln einen Einstieg in die zentralen Themen Symmetrien, wissenschaftlicher Realismus und Eichtheorien. In den im Mittelteil durchgeführten Analysen werden Quanten- und Gravitations-Eichtheorien in konzeptioneller Hinsicht - vor allem bezüglich der zugrundeliegenden Prinzipien - und ontologischer Hinsicht - mit Blick auf die Unterbestimmtheit der Entitäten und verschiedener Lokalitätsannahmen - im Detail untersucht. Resultierend ergibt sich eine Stützung des Strukturenrealismus, jedoch nicht in dessen radikaler ontischer Variante, sondern in der moderateren epistemischen oder allenfalls intermediären Spielart, bei der sowohl Strukturen als auch deren Träger existieren, wobei letzterer jedoch amorph und und mithin epistemisch unverfügbar ist.

Reality and Measurement in Algebraic Quantum Theory

NWW 2015, Nagoya, Japan, March 9-13

Author: Masanao Ozawa,Jeremy Butterfield,Hans Halvorson,Miklós Rédei,Yuichiro Kitajima,Francesco Buscemi

Publisher: Springer

ISBN: 9811324875

Category: Mathematics

Page: 396

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This volume contains papers based on presentations at the “Nagoya Winter Workshop 2015: Reality and Measurement in Algebraic Quantum Theory (NWW 2015)”, held in Nagoya, Japan, in March 2015. The foundations of quantum theory have been a source of mysteries, puzzles, and confusions, and have encouraged innovations in mathematical languages to describe, analyze, and delineate this wonderland. Both ontological and epistemological questions about quantum reality and measurement have been placed in the center of the mysteries explored originally by Bohr, Heisenberg, Einstein, and Schrödinger. This volume describes how those traditional problems are nowadays explored from the most advanced perspectives. It includes new research results in quantum information theory, quantum measurement theory, information thermodynamics, operator algebraic and category theoretical foundations of quantum theory, and the interplay between experimental and theoretical investigations on the uncertainty principle. This book is suitable for a broad audience of mathematicians, theoretical and experimental physicists, and philosophers of science.

Das elegante Universum

Superstrings, verborgene Dimensionen und die Suche nach der Weltformel

Author: Brian Greene

Publisher: Siedler Verlag

ISBN: 3641185653

Category: Science

Page: 512

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Eine hervorragende Darstellung unseres physikalischen Wissens und der Suche nach der „Weltformel“. Was ist die Superstringtheorie? Brian Greene, einer der führenden Physiker auf dem Gebiet der Superstrings, nimmt uns mit auf eine faszinierende und aufregende Reise zu den Grenzen unseres Verständnisses von Zeit, Raum und Materie.„Das elegante Universum“ ist ein populär geschriebenes und allgemein verständliches Kompendium unseres physikalischen Wissens.

The Neumann Compendium

Author: John Von Neumann,F. Br¢dy,Tibor V mos

Publisher: World Scientific

ISBN: 9789810222017

Category: Mathematics

Page: 699

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After three decades since the first nearly complete edition of John von Neumann's papers, this book is a valuable selection of those papers and excerpts of his books that are most characteristic of his activity, and reveal that of his continuous influence.The results receiving the 1994 Nobel Prizes in economy deeply rooted in Neumann's game theory are only minor traces of his exceptionally broad spectrum of creativity and stimulation.The book is organized by the specific subjects-quantum mechanics, ergodic theory, operator algebra, hydrodynamics, economics, computers, science and society. In addition, one paper which was written in German will be translated and published in English for the first time.The sections are introduced by short explanatory notes with an emphasis on recent developments based on von Neumann's contributions. An overall picture is provided by Ulam's, one of his most intimate partners in thinking, 1958 memorial lecture. Facsimilae and translations of some of his personal letters and a newly completed bibliography based on von Neumann's own careful compilation are added.

Ontological Aspects of Quantum Field Theory

Author: Meinard Kuhlmann,Holger Lyre,Andrew Wayne

Publisher: World Scientific

ISBN: 9812381821

Category: Science

Page: 362

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Quantum field theory (QFT) provides the framework for many fundamental theories in modern physics, and over the last few years there has been growing interest in its historical and philosophical foundations. This anthology on the foundations of QFT brings together 15 essays by well-known researchers in physics, the philosophy of physics, and analytic philosophy.Many of these essays were first presented as papers at the conference ?Ontological Aspects of Quantum Field Theory?, held at the Zentrum fr interdisziplin„re Forschung (ZiF), Bielefeld, Germany. The essays contain cutting-edge work on ontological aspects of QFT, including: the role of measurement and experimental evidence, corpuscular versus field-theoretic interpretations of QFT, the interpretation of gauge symmetry, and localization.This book is ideally suited to anyone with an interest in the foundations of quantum physics, including physicists, philosophers and historians of physics, as well as general readers interested in philosophy or science.

Geometrie und Erfahrung

Erweiterte Fassung des Festvortrages Gehalten an der Preussischen Akademie der Wissenschaften zu Berlin am 27. Januar 1921

Author: Albert Einstein

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642499031

Category: Mathematics

Page: N.A

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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.

Quantenphysik

Author: Stephen Gasiorowicz

Publisher: Oldenbourg Verlag

ISBN: 3486708449

Category: Science

Page: 579

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Dieses Lehrbuch zählt zu den beliebtesten und anschaulichsten Einführungen in die Quantenphysik. Die übersichtliche Darstellungsweise ermöglicht das selbstständige Erschließen der physikalischen Hintergründe der Welt der Quanten. Ausgehend von den physikalischen Phänomenen vermittelt das Buch die grundlegenden Begriffe und Vorgehensweisen der Quantenmechanik und veranschaulicht sie anhand ausführlicher Anwendungsbeispiele und Abschätzungen von Größenordnungen. Zahlreiche Übungsaufgaben schließen jeweils die einzelnen Kapitel ab.

Die Wirklichkeit, die nicht so ist, ...

Eine Reise in die Welt der Quantengravitation

Author: Carlo Rovelli

Publisher: Rowohlt Verlag GmbH

ISBN: 3644052514

Category: Science

Page: 320

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Was ist Wirklichkeit? Existieren Raum und Zeit tatsächlich, wenn wir uns anschicken, die elementarsten Grundlagen unserer Existenz zu erforschen? Wie viel davon können wir überhaupt verstehen? Carlo Rovelli beschäftigt sich seit vielen Jahren damit, die Grenzen unseres Verstehens zu erweitern. In diesem Buch nimmt er uns mit auf eine Reise, die von dem Realitätsverständnis der griechischen Klassik bis zur Schleifenquantengravitation führt. Ein großer Physiker unserer Zeit macht sich auf, uns ein neues Welt-Bild zu zeichnen: mit einem physikalischen Universum ohne Zeit, einer Raumzeit, die aus Schleifen und Körnchen besteht und in der Unendlichkeit nicht existiert. Einer Kosmologie, die ohne Urknall und Paralleluniversen auskommt und hier zum ersten Mal von einem ihrer «Erfinder» für ein breites Publikum einfach und ausführlich erklärt wird. Ein Buch über «die großen Herausforderungen der gegenwärtigen Naturwissenschaften, die all unser Wissen über die Natur in Frage stellen» (Rovelli).

Das Atom und die Bohrsche Theorie seines Baues

Author: H. A. Kramers,Helge Holst,F. Arndt

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642910688

Category: Science

Page: 194

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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.

Compendium of Quantum Physics

Concepts, Experiments, History and Philosophy

Author: Daniel Greenberger,Klaus Hentschel,Friedel Weinert

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 9783540706267

Category: Science

Page: 901

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With contributions by leading quantum physicists, philosophers and historians, this comprehensive A-to-Z of quantum physics provides a lucid understanding of key concepts of quantum theory and experiment. It covers technical and interpretational aspects alike, and includes both traditional and new concepts, making it an indispensable resource for concise, up-to-date information about the many facets of quantum physics.