Life Science and Basic Disciplines (German Language)

Dieses Buch fasst neue Entdeckungen zur Rissbildung in Kreide zusammen. Basierend auf Studien in der dänischen Nordsee zeigt das Buch, wie Beobachtungen von Aufschlussanaloga, Bohrkernen und seismischen Daten genutzt werden können, um die Dichte, Verteilung und Geometrie natürlicher Risse in Kreide und Mergel zu charakterisieren. Laborversuche mit Kreideproben zeigen die Einflussfaktoren auf die geomechanischen Eigenschaften der Kreide und damit auf das Wachstum natürlicher Risse. Schließlich werden verschiedene Modellierungstechniken eingesetzt, um die mechanische Deformation in den Kreide-Strukturen der dänischen Nordsee zu untersuchen und die Rissverteilung sowie -geometrie im Untergrund vorherzusagen.

Ein Verständnis der Rissdichte, -verteilung und -geometrie ist entscheidend für die Planung effizienter Strategien zur Fluidextraktion oder -injektion sowie zur CO2-Speicherung. Dieses Buch liefert das notwendige Wissen.

Dieses Buch handelt von der lebenslangen Alterung des Menschen. Bisher sind die grundlegenden biochemischen und genetischen Mechanismen unzureichend bekannt und unterscheiden sich von Mensch zu Mensch.  

 Zunächst untersuchen wir, wie die Zeit abläuft und was „normal“ bedeutet, mit Auswirkungen auf das Genom und die Funktion von Proteinen.  

Seneszenz, die biologische Alterung der Zelle, ist nicht nur Biochemie, sondern sie bietet auch der Pharmakologie und der labormedizinischen Diagnostik ein großes Tätigkeitsfeld. Zum Beispiel der Einsatz von Medikamenten, um die Seneszenz zu beeinflussen. 

Seneszenz, die als Einbahnstraße angesehen wird, könnte in Verjüngung umgewandelt werden, was durch neue Erkenntnisse über Immunoseneszenz und genomische Ansätze ermöglicht wird. 

Werkzeuge wie maschinelles Lernen und DNA-Technologien, z.B. Genomik, haben bereits überraschende Ergebnisse geliefert. 

Weitere Kapitel behandeln die Seneszenz des gesamten Organismus anhand der variablen Alterung einzelner Organe, eingebettet in neuronale Netzwerke. Psychische Stressfaktoren, Demenz im Gegensatz zu Vigilanz und die Abgrenzung des Alterns von der offensichtlichen Krankheit sind beim Menschen kontrastreich und werden gegenübergestellt.  

Das Risikomanagement von Krankenversicherungen findet in diesem Buch Erwähnung. Weitere Themen, die angesprochen werden, helfen, den Trend zur immer längeren Lebenserwartung jenseits der Hundertjährigen zu verstehen.  

Fachleute in der Medizin, besonders der Altenpflege, der Biowissenschaften und der Pharmaindustrie bekommen in diesem Buch Anhaltspunkte, was Seneszenz im Menschen bewirkt und wie sie beeinflusst werden kann. 

Dieses Buch argumentiert, dass Descartes Physik ein Meilenstein auf dem Weg zur modernen mathematischen Physik war. Nachdem Newton einen völlig anderen Zugang zur mathematischen Beschreibung von Bewegung eingeführt hatte, wurde Descartes Physik obsolet und sogar schwer verständlich. Der Text folgt der Sprache von Descartes und den Mitteln, mit denen Bewegung beschrieben werden kann. Er vertritt die These, dass Descartes nahezu alles erreicht hat, was später auch Newton gelang – nämlich die Beschreibung der Bewegung wechselwirkender Körper – jedoch mit anderen (d. h. algebraischen) Mitteln.

Dieser Band widerlegt vollständig die gängige Auffassung, wonach Descartes Physik lediglich eine Art diskursive Naturphilosophie gewesen sei. Um diese Interpretation plausibler zu machen, verfolgt das Buch Descartes Ideen von seinen frühen mathematischen Arbeiten über die Entwicklung der analytischen Methode bis hin zu seiner ausgereiften Physik. Es zeigt, dass Descartes einem ähnlichen heuristischen Muster folgte.

Der Band richtet sich an Studierende und Forschende; er lädt Leserinnen und Leser mit elementaren Kenntnissen der Schulmathematik dazu ein, Descartes auf seiner intellektuellen Reise durch die wissenschaftliche Revolution zu begleiten. Dabei gewinnt man ein tieferes Verständnis für die Rolle der mathematischen Sprache bei der Entstehung der modernen Physik und erhält einen Einblick in die faszinierende Welt von Descartes wissenschaftlichem Denken.

Mehrere von Descartes philosophischen Ideen lassen sich auf seine naturwissenschaftlichen Interessen zurückführen. Das Buch beleuchtet daher auch die Motivation hinter einigen seiner zentralen Positionen in der Erkenntnistheorie und Methodologie. Im vorletzten Kapitel präsentiert das Buch vier Argumente dafür, Descartes als Physiker auf Augenhöhe mit Galileo und Newton zu sehen.

Dieses Buch zusammen mit den drei weiteren Bänden bietet einen klaren und umfassenden Zugang zur Theoretische Physik des gesamten Bachelorstudiums.

Besonderheiten

Theoretische Herleitungen werden verknüpft mit charakteristischen Beispielen, deren Lösungen sowie typischen Anwendungen und klar veranschaulicht in Abbildungen. Die benötigte Mathematik wird im physikalischen Kontext hergeleitet und transparent erklärt.

Inhalt

Prinzipien der klassischen Physik – Grenzen der Klassischen Physik – Anfänge der Quantentheorie: Materiewellen – Quantentheorie eines Teilchens – Operatoren und Erwartungswerte – Messwerte und Messwahrscheinlichkeiten – Teilchen unter dem Einfluss äußerer Kräfte – Grundbegriffe der Streutheorie.- Der Hilbert-Raum – Operatoren im Hilbertraum – Der Zeitentwicklungsoperator – Teilchenzahldarstellung für Fermionen – Teilchenzahl-Darstellung für Bosonen. – Quantisierung des Strahlungsfeldes: Photonen – Formale Streutheorie – Die Hartree-Fock Näherung – Supraleitung im BCS - Modell

Zielgruppe:

Dieses Buch ist besonders geeignet für Bachelorstudierende im zweiten oder dritten Jahr.

Vorkenntnisse

Die mathematischen Voraussetzungen umfassen Kenntnisse in Analysis, Linearer Algebra sowie Funtionentheorie.