Physik

Treibhausgasemissionen, Klimaziele, Netto-Null-Ziel 2050, Negativemissionstechnologien, Waldmanagement, Bodenmanagement, BECCS, DACCS, Carbonatisierung, Geoengineering

Mit dem Pariser Klimaabkommen von 2015 hat sich die Staatengemeinschaft verpflichtet, die globale Erwärmung auf deutlich unter 2°C zu begrenzen. Der Weltklimarat geht inzwischen aber davon aus, dass die bisher beschlossenen Massnahmen zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen nicht genügen, um den menschengemachten Klimawandel in den Griff zu bekommen. Technologische Lösungen könnten dabei helfen, das Netto-Null-Ziel bis 2050 trotzdem zu erreichen: Sie sollen schwer vermeidbare Restemissionen aus Landwirtschaft, Tierhaltung und Abfalldeponien durch negative Emissionen kompensieren.

Cancer Treatment, Radiation Oncology, PSI, Pencil Beam Scanning, History of Medicine

Modern proton therapy is saving the lives of more and more children and adults with difficult-to-treat cancers. The spectacular rise of proton therapy might never have happened if it were not for the pioneering work of the Paul Scherrer Institute – a Swiss centre founded to explore physics and the nature of matter, but which turned its understanding of basic science into applications that would benefit mankind.

Chemische Gleichgewichte, Kinetik, Thermochemie, Thermodynamik, Spektroskopie, Elektrochemie, Elektronik, Transportphänomene, Grenzflächenphänomene

Die Publikation richtet sich an Dozierende und Studierende naturwissenschaftlicher Fächer mit physikalischer Chemie im Grund- oder Fachstudium. Sie vermittelt das Basiswissen, um typische Experimente zu verstehen und durchzuführen.

Quantum Information, Quantum Algorithms, Teleportation, Pseudo-Telepathy, Quantum Cryptography, Quantum Information Theory

The present text covers the connections between information and its processing on the one hand, and physics on the other. In the spirit of Rolf Landauer's slogan "Information is physical", consequences of physical laws for communication and computation are discussed, e.g. the second law of thermodynamics.

Optics, Lenses, Photography, Camera Lens, History of Science, Leica, Wild, Zeiss, Contax, Hasselblad, Aerial Camera

Just over 100 years ago, 16-year-old Ludwig J. Bertele began an apprenticeship as an optical designer in Munich. The potential of this young man, so interested in mathematics, did not go unnoticed for long. At the age of only 20, he stunned the experts with an innovative optical design that was surprisingly powerful for that time. This fast, high-resolution lens made it possible to photograph indoors without flash and tripod for the first time. As a result, a well-equipped camera became the basis for the success of numerous famous photographers.

Eine aktuelle, ganzheitliche und kompakte Darstellung der Bauphysik

Bautechnik, Brandschutz, Energie, Feuchte, Haustechnik, Lärmprobleme, Luftaustausch 

Nachhaltiges Bauen setzt einen integralen Planungsprozess voraus, gilt es doch Energieeffizienz, Raumklima (Temperatur, Luftqualität, Licht und Akustik), Ressourceneinsatz und Dauerhaftigkeit zu optimieren. Um diese Herausforderungen meistern zu können, müssen die bauphysikalischen Gesetzmässigkeiten in und um ein Gebäude verstanden und angewendet werden, wobei häufig mit Näherungslösungen gearbeitet wird.

Optik, Linsen, Fotografie, Fotoobjektiv, Wissenschaftsgeschichte, Leica, Wild, Zeiss, Contax, Hasselblad, Luftbildkamera, Biografie

Vor 100 Jahren begann der erst 16-jährige Ludwig J. Bertele in München eine Ausbildung zum Optikrechner. Das Potenzial des mathematisch interessierten jungen Mannes blieb nicht lange unbemerkt: Mit gut 20 Jahren begeisterte er die Fachwelt erstmals mit einer neuartigen, für die damalige Zeit erstaunlich leistungsfähigen Optikkonstruktion.

Science, Transformation, Evolution, Physics, Chmistry, Biology, Geology, Astronomy, Culture

The development of science over the course of many centuries has shown that there are things in our universe which took incredibly long to form, such as planets or galaxies. While, in contrast, there are processes, for example inside our body, which happen so incredibly fast that they are beyond our ability to fully comprehend. Using examples from different time periods or timescales we aim to give you deeper insight, both visually and with text, into some of the most amazing physical events, cultural developments and biological processes from life. These examples are brought together using three intertwined themes: life, light, and science.

Une présentation actuelle, globale et compacte de la physique du bâtiment

La construction durable implique un processus de planification intégral permettant d'optimiser l'efficacité énergétique, le climat intérieur (température, qualité de l'air, éclairage et acoustique), la consommation de ressources et la durabilité.

This book provides a novel view of spectroscopic methods: it describes spectroscopy holistically in terms of integral physical aspects instead of the classical methodic order according to wavelengths. The book introduces the reader to UV/Vis, NIR, IR, ESR, and NMR spectroscopy. These methods and their common physical basis, namely the reversible absorption of energy from the respective region of the electromagnetic spectrum, are illustrated in a comprehensive manner with the help of a multitude of explicative colored graphics.

Consonance, Hearing Science, Psychoacoustics, Cochlea

This monograph is focussed onto the sensory consonance of two simultaneous complex tones. Part One describes psycho-acoustic consonance experiments undertaken by the author and by several earlier researchers. Some of these experiments were informal one-man studies, while others involved fairly large groups of subjects and subsequent statistical analysis. Part Two contains selected chapters of cochlear mechanics.

"PINPOINT" – Bauphysik auf den Punkt gebracht

Unter "nachhaltigem Bauen" versteht man heute die Planung und die Herstellung von Bauten, welche sowohl für die Benutzer eine sehr hohe Behaglichkeit und grosse Dauerhaftigkeit aufweisen als auch für den Betrieb einen nur minimalen Aufwand an Energie verlangen.

Cochlear Mechanics, Cochlea, Hearing Science

The first parts of the present text are devoted to a "passive" cochlea, i.e., to cases in which the mechanical energy generated by "active" outer hair cells is absent or negligibly small. Passive human cochleae were studied, e.g., in the post-mortem experiments of von Békésy, who found that tones generate, in the cochlear channel, travelling hydrodynamic surface waves which are similar to waves propagating on the ocean.

Exobiologie – Astronomie – Biologie – Lebensformen im Weltall

Die Astrobiologie ist ein noch junger Zweig der Naturwissenschaften. Sie untersucht mögliche Wege, wie Leben auf der Erde entstanden sein könnte, und versucht darauf aufbauend Strategien für die Suche nach fremden Lebensformen in unserem Sonnensystem und auf fernen Galaxien zu entwickeln.

Higgs-Feld, Überlichtgeschwindigkeit, Relativitätstheorie

Es gibt keine Inertialsysteme im Higgs-Feld, es bleibt das Absolutsystem: Hylê – Die neue Äthertheorie als Alternative. Gibt es Teilchen, die sich schneller als mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen? Hat die Spezielle Relativitätstheorie ausgedient?

Die wissenschaftliche Entdeckung des Universums und das Geheimnisvolle des nächtlichen Himmels verbinden sich zur Faszination der Astronomie. Wir haben Planetensysteme um fremde Sterne entdeckt, und die Kosmologie spricht von der allgegenwärtigen unsichtbaren Dunklen Materie und einer neuen Form von Energie, die das Universum bewegt.

Dieses Buch bietet eine phänomenologische Einführung in die Welt der elementarsten Bausteine, die mit der Entdeckung der Radioaktivität im Jahre 1896 begann und bis zum kürzlich erfolgten Nachweis der Neutrino-Oszillationen reicht. Es richtet sich an Studierende der Physik, die die Grundlagen der Physik und Mathematik schon beherrschen.

Die Spezielle Relativitätstheorie ist nichts Schwieriges und Geheimnisvolles! Studienanfänger der Natur- und Technikwissenschaften können sie mit ihren Kenntnissen der Mathematik und der Physik in vollem Umfang und bis ins Detail verstehen, wenn sie sich die Mühe machen, sich durch dieses Lehrbuch durchzuarbeiten. Zahlreiche, z.T. auch kompliziertere Problemstellungen, bis hin zum Energie-Impuls-Vierervektor und zum elektromagnetischen Feld, werden ausführlich behandelt und zeigen dem Anfänger, wie relativistische Rechnungen anzupacken sind. Auch die bekannten Paradoxa werden umfassend erklärt. Für den Wissenschaftler, der mit diesem Gebiet schon vertraut ist, ist dieses Lehrbuch wegen seiner umfangreichen Formelauflistungen nicht minder wertvoll.

Wolfgang Pauli (1900-1958): Physiker und Nobelpreisträger altösterreichischer Herkunft. Professor für theoretische Physik an der ETH Zürich 1928-1958. Mitbegründer der Quantentheorie, Entdecker des "Ausschliessungs-Prinzips".

In allen Bereichen der Natur- und Ingenieurwissenschaften besteht ein wachsender Bedarf nach Messergebnissen von grosser Zuverlässigkeit und hoher Messgenauigkeit. Unvermeidlicherweise – man kann sagen naturgesetzlich bedingt – treten aber Messfehler auf. Die Beherrschung der Probleme dieser Messfehler gehört deshalb zum Grundwissen nicht etwa nur von Physikern, sondern auch von Ingenieuren aller Richtungen, von Chemikern, Biologen und selbst von Medizinern, wenn für ihre Arbeit genaue messbare Grössen wichtig sind.