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| Copyright Page | 3 |
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| Vorwort | 4 |
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| Table of Contents | 6 |
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| 1 Atome, Bausteine der Materie | 8 |
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| 1.1 Die ersten Anfänge | 8 |
| 1.2 Atome und Moleküle | 10 |
| 1.3 Die Struktur der Atome | 14 |
| 1.4 Kräfte und Wechselwirkungen | 18 |
| 2 Seltsame Quantenwelt | 28 |
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| 2.1 Das Problem der Stabilität der Atome | 28 |
| 2.2 Licht besteht aus Teilchen | 30 |
| 2.3 Elektronen als Welle | 32 |
| 2.4 Das Planck’sche Wirkungsquantum | 41 |
| 2.5 Die Heisenberg’sche Unschärferelation | 43 |
| 2.6 Die Bewegung der Elektronen in der Atomhülle | 47 |
| 2.7 Spin und Pauli-Prinzip | 51 |
| 2.8 John Stewart Bell und die Suche nach verborgenen Informationen | 55 |
| 3 Atomkerne und spezielle Relativitätstheorie | 72 |
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| 3.1 Der Atomkern | 72 |
| 3.2 Die spezielle Relativitätstheorie | 76 |
| 3.3 Maßstäbe der Natur | 89 |
| 3.4 Neue Rätsel | 91 |
| 4 Teilchenzoo, Quarks und Wechselwirkungen | 93 |
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| 4.1 Neue Teilchen und eine neue Wechselwirkung | 93 |
| 4.2 Ordnung im Teilchenzoo: Quarks und Leptonen | 98 |
| 4.3 Die starke Wechselwirkung | 112 |
| 5 Quanten und Relativität | 121 |
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| 5.1 Relativistische Quantenfeldtheorien | 121 |
| 5.2 Richard Feynmans Graphen | 138 |
| 5.3 Wechselwirkungen und das Eichprinzip | 152 |
| 5.4 Die gleitende Ladung | 158 |
| 5.5 Quark-Physik mit dem Supercomputer | 165 |
| 5.6 QCD mit Nebenwirkungen: die starke Kernkraft | 168 |
| 6 Das Standardmodell der Teilchenphysik | 172 |
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| 6.1 Schwache und elektromagnetische Wechselwirkung vereinigen sich | 172 |
| 6.2 Das Standardmodell auf dem Prüfstand | 193 |
| 6.3 Der Umgang mit divergierenden Graphen: Renormierung | 203 |
| 6.4 Was ist ein Teilchen? | 209 |
| 7 Gravitation | 216 |
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| 7.1 Einsteins Gravitationstheorie | 216 |
| 7.2 Quantengravitation | 229 |
| 8 Aufbruch in neue Welten | 241 |
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| 8.1 Supersymmetrie, Stringtheorie und andere Ausblicke | 241 |
| 8.2 Higgs-Teilchen und neue Physik am LHC | 254 |
| 8.3 Abschließende Bemerkungen | 266 |
| Anhang: Zeittafel | 269 |
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| Index | 273 |