Vom Universum zu den Elementarteilchen

Das Buch dient einer Darstellung der Grundlagen der modernen Elementarteilchenphysik und Kosmologie, sowie der aktuellen offenen Fragen bis zur Stringtheorie. Es enthält elementare Einführungen in die spezielle und allgemeine Relativitätstheorie, die klassische und Quanten-Feldtheorie. Die wesentlichen Aspekte dieser Konzepte und viele Phänomene werden mit Hilfe einfacher Rechnungen verstanden, wie z. B. die Schwerkraft als Folge der Krümmung des Raumes. Behandelt werden der Big Bang, die dunkle Materie und die dunkle Energie sowie die zur Zeit bekannten Wechselwirkungen der Elementarteilchenphysik: die Elektrodynamik, die starke und die schwache Wechselwirkung einschließlich des Higgs-Bosons. Zuletzt werden heutzutage (noch?) spekulative Theorien skizziert: Theorien der großen Vereinheitlichung der Wechselwirkungen, Supersymmetrie, die Stringtheorie und zusätzliche Dimensionen der Raum-Zeit. Dargestellt werden die Funktionsweise des Beschleunigers LHC und Experimente zur Suche nach der dunklen Materie. In dieser dritten Auflage werden die Produktions- und Zerfallsprozesse des Higgs-Bosons beschrieben und anhand von Originaldaten die gemessenen Größen erklärt, deren Analyse die Entdeckung des Higgs-Bosons ermöglichten. Es werden keine höheren mathematische oder physikalischen Kenntnisse vorausgesetzt; das Buch ist auch für Abiturienten und Studenten der ersten Semester geeignet.

Der Autor

Ulrich Ellwanger promovierte in Theoretischer Physik an der Universität Heidelberg. Nach Forschungsaufenthalten an der Universität Oxford, am CERN/Genf und einer Heisenberg-Professur der DFG wurde er Professor am Laboratoire de Physique Théorique der Universität Paris-Sud (Orsay). Seine Forschungsgebiete sind die Elementarteilchenphysik (Supersymmetrie, Higgs-Physik, Stringtheorie), Astroteilchenphysik (dunkle Materie) und die Kosmologie.