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Gauge Gravity Duality

Author: Martin Ammon
Publisher: Cambridge University Press
ISBN: 1316239721
Size: 21.55 MB
Format: PDF
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Gauge/gravity duality creates new links between quantum theory and gravity. It has led to new concepts in mathematics and physics, and provides new tools to solve problems in many areas of theoretical physics. This book is the first textbook on this important topic, enabling graduate students and researchers in string theory and particle, nuclear and condensed matter physics to get acquainted with the subject. Focusing on the fundamental aspects as well as on the applications, this textbook guides readers through a thorough explanation of the central concepts of gauge/gravity duality. For the AdS/CFT correspondence, it explains in detail how string theory provides the conjectured map. Generalisations to less symmetric cases of gauge/gravity duality and their applications are then presented, in particular to finite temperature and density, hydrodynamics, QCD-like theories, the quark-gluon plasma and condensed matter systems. The textbook features a large number of exercises, with solutions available online at www.cambridge.org/9781107010345.

Tutorium Quantenfeldtheorie

Author: Lisa Edelhäuser
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 3642376762
Size: 20.76 MB
Format: PDF, ePub
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Dieses Buch richtet sich an alle, die sich schon immer gefragt haben, wie die kanonische Quantisierung, die LSZ-Reduktionsformel, Pfadintegrale, Feynman-Graphen und die Renormierung miteinander zusammenhängen. Als locker geschriebene Begleitlektüre zu Vorlesungen über Quantenfeldtheorie oder zum Selbststudium geeignet, gibt sich das Buch gesprächig und liefert Rechentricks und Erklärungen, die für Einsteiger sehr hilfreich sind. Im ersten Teil werden anhand von Skalarfeldern grundlegende Konzepte von der klassischen Feldtheorie bis zur Renormierung eingeführt. Der zweite Teil verallgemeinert diese für Felder mit Spin und legt mit der Einführung des Eichprinzips die Grundlagen für den dritten Teil. Hier werden „Anwendungen auf die reale Welt“ behandelt: Die Quantenelektrodynamik und ihre Renormierung, sowie das Standardmodell der Teilchenphysik und der Higgs-Mechanismus. Durch ausführlich vorgerechnete und in den Text eingebundene Aufgaben eignet sich das Tutorium sowohl zum schnellen Nachschlagen von „Rezepten“, als auch als Lektüre und Arbeitsbuch für Studierende, die eine tiefer gehende Diskussion der Quantenfeldtheorie suchen. Kurze Kapitel zu Grundlagenthemen wie Lie-Algebren und -Gruppen, Relativitätstheorie, Funktionentheorie und Funktionalableitungen ergänzen das Buch. Aus dem Inhalt: Kanonische Quantisierung Green’sche Funktionen, Pfadintegrale und erzeugende Funktionale Feynman-Graphen und Wick-Theorem Regularisierung und Renormierung Eichsymmetrien, Ward-Identitäten und QED Standardmodell der Teilchenphysik und Higgs-Mechanismus Lisa Edelhäuser hat in Würzburg Physik studiert und dort 2012 in theoretischer Elementarteilchenphysik promoviert. Sie war danach als wissenschaftliche Mitarbeiterin an der RWTH Aachen tätig. bAlexander Knochel /bhat in Würzburg und New York Physik studiert und 2009 in Würzburg in theoretischer Elementarteilchenphysik promoviert. Er war als wissenschaftlicher Mitarbeiter an den Universitäten Freiburg, Heidelberg und der RWTH Aachen tätig und hat dabei langjährige Erfahrung bei der Betreuung von Tutorien zur QFT I und II gesammelt.

Applications Of The Gauge Gravity Duality

Author: Jonas Probst
Publisher: Springer
ISBN: 331993967X
Size: 20.73 MB
Format: PDF, Mobi
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Many open questions in Theoretical Physics pertain to strongly interacting quantum systems such as the quark-gluon plasma (QGP) produced in heavy-ion collisions or the strange-metal phase observed in many high-temperature superconductors. These systems are notoriously difficult to study using traditional methods such as perturbation theory, but the gauge/gravity duality offers a successful alternative approach, which maps strongly interacting quantum gauge theories to computationally tractable, classical gravity theories. This book begins with a pedagogical introduction to how the duality can be used to extract transport properties of quantum systems from their gravity dual. It then presents new results on hydrodynamic transport in strongly interacting quantum fluids, providing strong evidence that the Haack-Yarom identity between second-order transport coefficients holds for all fluids with a classical gravity dual and may be a universal feature of all strongly coupled quantum fluids such as the QGP. Newly derived Kubo formulae, expressing transport coefficients in terms of quantum correlators, hold independently of the duality. Lastly, the book discusses new results on magnetic impurities in strongly correlated metals, including the first dual gravity description of an inter-impurity coupling, crucial for the quantum criticality underlying the strange-metal phase.

Das Kleine Buch Der Stringtheorie

Author: Steven S. Gubser
Publisher: Spektrum Akademischer Verlag
ISBN: 9783827428486
Size: 28.20 MB
Format: PDF
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Das kleine Buch der Stringtheorie bietet eine knappe und unterhaltsame Einführung in eines der meistdiskutierten Gebiete der modernen Physik. Die Stringtheorie gilt als eine „Theorie für Alles“, mit der sich sämtliche Grundkräfte der Natur beschreiben lassen. Bisher allerdings konnte sie experimentell nicht bestätigt werden, und unter Physikern wird sie sehr kontrovers diskutiert. Dieses Buch gibt Ihnen die Gelegenheit, sich ein eigenes Bild zu machen!

Holographic Entanglement Entropy

Author: Mukund Rangamani
Publisher: Springer
ISBN: 3319525735
Size: 36.50 MB
Format: PDF, ePub, Mobi
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This book provides a comprehensive overview of developments in the field of holographic entanglement entropy. Within the context of the AdS/CFT correspondence, it is shown how quantum entanglement is computed by the area of certain extremal surfaces. The general lessons one can learn from this connection are drawn out for quantum field theories, many-body physics, and quantum gravity. An overview of the necessary background material is provided together with a flavor of the exciting open questions that are currently being discussed. The book is divided into four main parts. In the first part, the concept of entanglement, and methods for computing it, in quantum field theories is reviewed. In the second part, an overview of the AdS/CFT correspondence is given and the holographic entanglement entropy prescription is explained. In the third part, the time-dependence of entanglement entropy in out-of-equilibrium systems, and applications to many body physics are explored using holographic methods. The last part focuses on the connection between entanglement and geometry. Known constraints on the holographic map, as well as, elaboration of entanglement being a fundamental building block of geometry are explained. The book is a useful resource for researchers and graduate students interested in string theory and holography, condensed matter and quantum information, as it tries to connect these different subjects linked by the common theme of quantum entanglement.

Das Elegante Universum

Author: Brian Greene
Publisher: Siedler Verlag
ISBN: 3641185653
Size: 76.96 MB
Format: PDF, ePub
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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.

Die Wirklichkeit Die Nicht So Ist

Author: Carlo Rovelli
Publisher: Rowohlt Verlag GmbH
ISBN: 3644052514
Size: 33.75 MB
Format: PDF, Kindle
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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).

Differentialgeometrie Topologie Und Physik

Author: Mikio Nakahara
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 3662453002
Size: 34.10 MB
Format: PDF, Mobi
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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.

Theoretische Physik

Author: Matthias Bartelmann
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 3642546188
Size: 45.94 MB
Format: PDF, ePub
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Die Grundlagen der theoretischen Physik in einem Band – das bietet Ihnen das vorliegende Buch. Sechs in Forschung und Lehre erfahrene Autoren aus Deutschland und Österreich stellen die vier großen Gebiete Mechanik, Elektrodynamik, Quantenmechanik sowie Thermodynamik und Statistische Physik dar. Die besondere Stärke dieses Buches liegt darin, dass es in vielfältigen Querverweisen die inneren Zusammenhänge zwischen diesen Gebieten zeigt. Die Kapitel sind sorgfältig aufeinander abgestimmt, beziehen sich aufeinander, verwenden eine möglichst einheitliche Notation und lassen diese vier Gebiete nicht nur jedes für sich entstehen, sondern vermitteln auch einen zusammenhängenden Überblick über die gesamte Grundlage der theoretischen Physik. Übersichtlich und grafisch ansprechend gegliedert, mit über 500 klaren und verständlichen Abbildungen versehen, bieten alle Kapitel ausführlich vorgerechnete Beispiele, begleitet von insgesamt fast 700 Verständnisfragen, Ausblicken in weiterführende Überlegungen sowie von mehr als 300 Übungsaufgaben mit kommentierten Lösungen. Der Inhalt des Buchs orientiert sich an den Bachelor- und Masterstudiengängen großer Universitäten in Deutschland, Österreich und der Schweiz und deckt den behandelten Stoff möglichst umfassend ab. Die langjährige und vielfach hervorragend bewertete Lehrerfahrung der Autoren ist hier in einem Buch kondensiert, das Sie nicht nur durch Ihr gesamtes Bachelor-Studium, sondern weit in Ihr Masterstudium hinein begleiten wird. Dieses Werk wurde ergänzt um mathematische Beiträge der beliebten Bestseller-Autoren Florian Modler und Martin Kreh.