„Eine Transformation ist eine Abbildung T: Q → Q’ zwischen Zuständen Q, Q’ eines physikalischen Systems. Ein Anfangszustand Q(t0) entwickelt sich in der Zeit in den Zustand Q(t). Wenn die Abfolge Q’(t0), …, Q’(t) der transformierten Zustände für alle t auch eine Lösung derselben Bewegungsgleichungen sind, dann sagt man, dass T eine Symmetrietransformation ist.“
![LR_Symmetrien_moodboard_AdobeStock_310207344 Wasserstoff](https://science-to-go.com/wp-content/uploads/2024/01/LR_Symmetrien_moodboard_AdobeStock_310207344.jpg)
Grundlagen kontinuierlicher Symmetrien
Alles klar? Wahrscheinlich nicht. Dabei begegnen uns Symmetrien buchstäblich auf Schritt und Tritt, etwa unsere spiegelsymmetrischen Füße. Im Buch „Grundlagen kontinuierlicher Symmetrien“ von Franck Laloë, dem Koautor der bekannten Lehrbuchreihe zur Quantenmechanik, geht es natürlich um Symmetrien in der Physik, genauer: in der Quantenmechanik. Symmetrieüberlegungen haben in den Naturwissenschaften schon immer eine zentrale Rolle gespielt. Insbesondere in der Physik gibt es tiefgründige Verbindungen zwischen abstrakten Symmetrien und konkreten Erscheinungsformen physikalischer Phänomene: So hat Emmy Noether in ihrem berühmten Theorem bewiesen, dass jeder Erhaltungssatz, z. B. die Erhaltung von Energie, Impuls und Drehimpuls, mit einer Symmetrie der Raumzeit verbunden ist. Sogar die schwer fassbare Quantenmechanik kann aus dem Blickwinkel von Symmetrien interpretiert und verstanden werden.
Franck Laloë zeigt in seinem neuen Buch, dass sich die zugrunde liegenden Gleichungen der Quantenmechanik auf natürliche Weise aus sehr allgemeinen Symmetriebetrachtungen ergeben, ohne auf scheinbar willkürliche und zweideutige Quantisierungsregeln zurückgreifen zu müssen. Fortgeschrittene Studierende werden mit Berechnungstechniken vertraut gemacht, die auf Rotationsinvarianz, irreduziblen Tensoroperatoren, dem Wigner-Eckart-Theorem, Lie-Gruppen usw. beruhen und die für die Beherrschung von Kernphysik, Quantenoptik und fortgeschrittener Festkörperphysik unerlässlich sind.
Sicher keine leichte Kost, aber auf jeden Fall der Mühe wert!
Laloë, Grundlagen kontinuierlicher Symmetrien, 9783527414154
For those not so fluent in German, Wiley-VCH also offers the English edition of this book called “Introduction to Continuous Symmetries”, 9783527414161. It is written in the same tried-and-tested didactical style as the seminal Quantum Mechanics books by Cohen-Tannoudji, Laloë and Diu:
- Volume I, 2nd edition: Basic Concepts, Tools, and Applications, 9783527345533; accompanying solution manual by Merle, Harper and Ribìere already available as well: 9783527414222
- Volume II, 2nd edition: Angular Momentum, Spin, and Approximation Methods, 9783527345540; accompanying solution manual in preparation
- Volume III, 1st edition: Fermions, Bosons, Photons, Correlations, and Entanglement, 9783527345557
![Monsterwellen aus der Tiefe des Sees: Das Nessie-Phänomen](https://science-to-go.com/wp-content/uploads/2024/06/Monsterwelle.jpg)
Monsterwellen aus der Tiefe des Sees: Das Nessie-Phänomen
Wenn an einem windstillen Tag plötzlich eine große Welle auf der ansonsten stillen Seeoberfläche erscheint, liegt der Verdacht nahe, dass ein großer Fisch, wahlweise auch ein Seeungeheuer, die Welle verursacht haben muss. Seenforscher wissen, dass solche scheinbar...
![Atemberaubende Erkenntnisse in Astronomie und Astrophysik – komplett überarbeitetes Grundlagenwerk](https://science-to-go.com/wp-content/uploads/2024/05/Peter-Jurik_LR_astrophysik_AdobeStock_478148899.jpg)
Atemberaubende Erkenntnisse in Astronomie und Astrophysik – komplett überarbeitetes Grundlagenwerk
Aus dem Vorwort des neu erschienenen und komplett aktualisierten Grundlagenwerks "Astronomie und Astrophysik" von Lutz Wisotzki: "Die astrophysikalische Forschung macht derzeit atemberaubende Erkenntnisfortschritte, ermöglicht vor allem durch neue Beobachtungs- und...
![Supraleitung – das Verschwinden des elektrischen Widerstands](https://science-to-go.com/wp-content/uploads/2024/03/LR_Shufilm_Supraleitung_AdobeStock_651626713.jpg)
Supraleitung – das Verschwinden des elektrischen Widerstands
Supraleitung, also das Verschwinden des elektrischen Widerstands in Materialien unterhalb einer kritischen Temperatur, ist längst kein Kuriosum mehr, sondern ein Phänomen, das zahlreiche Anwendungen gefunden hat, etwa zur Erzeugung und Detektion von Magnetfeldern, in...
![Camelbodies](https://science-to-go.com/wp-content/uploads/2024/01/960x600_Camels_A.Pushkin_AdobeStock_449077598.jpg)
Camelbodies
While the United Nations have designated 2024 as the International Year of Camelids, it seems fitting to focus on a little-known peculiarity of the immune system of camels, dromedaries, llamas and their relatives, which has sparked the development of a new class of...