Josef Honerkamp

Ob wir es wollen oder nicht, die Wissenschaft bestimmt unser Weltbild und unser tägliches Leben auf allen Ebenen. Sie durchdringt unsere Art zu denken und wirft unablässig neue Fragen auf. Wie immer man dazu steht, es lohnt sich, diesen mächtigen Faktor in unserem Leben einmal genauer unter die Lupe zu nehmen.Josef Honerkamp stellt sich als Physiker den großen Fragen rund um Wissenschaft und Weltbilder. Auf unterhaltsame Weise und in kompakten Kapiteln führt er den Leser durch die spannendsten Fragen unserer Zeit und gibt darauf Antworten aus physikalischer Sicht.Warum fachsimpeln Wissenschaftler?Und gesetzt, wir verstünden die Terminologie: können wir die Ergebnisse dann mit unseren Alltagsvorstellungen vereinen?Wie steht es mit der Religion? Was unterscheidet wissenschaftliche von religiösen Denkgebäuden? Können die aus wissenschaftlichen Erkenntnissen entstandenen Maschinen eines Tages den Menschen kopieren - denken sie so wie wir? Welche Formen des Denkens gibt es eigentlich?Wie entwickeln sich Wissenschaften - was hat es mit den Revolutionen in den Wissenschaften auf sich? Und was verbirgt sich hinter der Suche nach einer Weltformel? Die vorliegende 2. Auflage ist vollständig durchgesehen und deutlich erweitert, u.a. zu Schicksalen wissenschaftlicher Theorien und zu dem für das Verständnis von Wissenschaftsgeschichte und -Philosophie sehr relevanten Unterschied zwischen Theorien und Modellen. Der Autor erklärt verständlich und fundiert, wie Wissenschaft funktioniert.

?Die Quantenmechanik ist eine physikalische Theorie für Objekte des Mikrokosmos, also z.B. für Atome oder Elektronen. Sie hat sich bisher bestens bewährt, führt aber dazu, dass wir diesen Objekten Eigenschaften und Relationen zubilligen müssen, die weder mit unserem gesunden Menschenverstand noch mit den Begriffen der klassischen Physik vereinbar sind. Diese Merkwürdigkeiten werden vorgestellt und ihre Bedeutung für unser Erkenntnisvermögen und für ein Weltbild wird diskutiert.

Wie kommt es, dass das „Buch der Natur in der Sprache der Mathematik“ geschrieben ist?Was hat Mathematik mit Logik zu tun und was die Logik mit der Natur?Wie haben die Menschen sich im Laufe der Geistesgeschichte diesen Fragen genähert?Wie kommt es, dass man das Denken in Strukturen einer Maschine übertragen kann, und was bedeutet dabei die Digitalisierung?Das sind die Fragen, denen in diesem Buch nachgegangen wird. Es wird dabei eine Geschichte des logisch-mathematischen Denkens erzählt, eines Denkens in Strukturen, das die Entwicklung von Wissenschaft und Technik unserer modernen Welt entscheidend gefördert hat und diese Entwicklung heute immer stärker treibt. Sie hat aber nicht nur zu unserem heutigen digitalen Zeitalter geführt, sondern auch Einsichten in die Möglichkeit von Erkenntnissen überhaupt geliefert.

Dieses Buch setzt sich mit der Idee der Wissenschaft und ihrem Wandel im Laufe der Geschichte auseinander. Aristoteles steht für den Anfang dieser Idee, die in der Geistesgeschichte der westlichen Welt durchgängig lebendig war und letztlich zu unserer modernen Welt geführt hat. Demnach ist Wissenschaft ein Gedankengebäude mit einer bestimmten Architektur: ein Netz von Aussagen, deren Struktur sich letztlich aus wenigen, nicht zu begründenden Grundsätzen ergibt.Wie hat sich diese Idee im Laufe der Geschichte weiter entwickelt? Was sollte man heute in einem solchen Gedankengebäude für die Begriffe, Grundaussagen, Begründungen und folgenden Aussagen fordern, wenn man von einer Wissenschaft redet?Der Autor beleuchtet diese Fragen und gibt mögliche Antworten für drei verschiedene Gebiete: die Physik, die Rechtswissenschaft und die christliche Theologie, denn in allen dreien gibt es eine lange Tradition, sich mit dieser Idee der Wissenschaft auseinander zu setzen.„Die Idee der Wissenschaft“ richtet sich an alle, die sich für den Wissenschaftsbegriff interessieren. Klar und prägnant geschrieben, liefert es Wissenswertes und Anregung für die Auseinandersetzung mit der Frage, was eine Wissenschaft ausmacht.Über den AutorJosef Honerkamp hat mehr als 30 Jahre als Professor für Theoretische Physik gelehrt und auf den Gebieten Quantenfeldtheorien, Statistische Mechanik, Nichtlineare Systeme und Stochastische Dynamische Systeme in Bonn und Freiburg geforscht. In seiner Freizeit verfasst er Lehr- und Sachbücher.

Die Idee zu diesem Buch entstand aus einem Unbehagen heraus. Schon immer hatte ich dieses gespürt, wenn ich mit Freunden, Bekannten oder Kollegen, die den Naturwiss- schaften fremd gegenüberstanden, ins Philosophieren geriet und dabei versuchte, einen Einblick in das Weltbild eines Physikers zu geben. Hinterher war ich immer frustriert. Zunächst hatte ich geglaubt, ich hätte so schnell nicht die richtigen Worte gefunden, aber bald hatte ich eingesehen, dass das Problem tiefer liegt. Es sind die Unterschiede im Vorverständnis, in der Ansicht, welche Fragen interessant sind, welche Kenntnisse und Fähigkeiten besonders sch- zenswert sind. Das Selbstverständnis eines Faches hat man ja über viele Jahre in einer Art intellektueller Sozialisation verinnerlicht und lässt sich einem Außenstehenden nicht so schnell vermitteln. Nachdem ich nun als Emeritus nicht mehr Physik selbst betrieb, aber immer häu ger die Gelegenheit erhielt, in allen möglichen Kreisen über Physik zu reden, wurde das Unbe- gen noch größer. Und obwohl ich mir nach meinem letzten Lehrbuch geschworen hatte: „Nie wieder ein Buch“, habe ich mich nun doch entschlossen, einmal in aller Ruhe darzulegen, wie in der Regel ein Physiker seine Wissenschaft sieht und wie er sie versteht. X Vorwort Es sollte also in erster Linie ein Buch über die Physik als Wissenschaft werden. Dabei sollte aber das „Metaphysische“ nicht einfach nur als Behauptung daherkommen, sondern so- te sich letztlich auch als Schlussfolgerung beim Leser selbst einstellen können, nachdem man die physikalischen Theorien und ihre Geburtswehen, ihre Eigenarten, ihre Folgen und Grenzen kennen gelernt hat.

The application of statistical methods to physics is essential. This unique book on statistical physics offers an advanced approach with numerous applications to the modern problems students are confronted with. Therefore the text contains more concepts and methods in statistics than the student would need for statistical mechanics alone. Methods from mathematical statistics and stochastics for the analysis of data are discussed as well. The book is divided into two parts, focusing first on the modeling of statistical systems and then on the analysis of these systems. Problems with hints for solution help the students to deepen their knowledge. The third edition has been updated and enlarged with new sections deepening the knowledge about data analysis. Moreover, a customized set of problems with solutions is accessible on the Web at extras.springer.com.

The application of statistical methods to physics is essential. This unique book on statistical physics offers an advanced approach with numerous applications to the modern problems students are confronted with. Therefore the text contains more concepts and methods in statistics than the student would need for statistical mechanics alone. Methods from mathematical statistics and stochastics for the analysis of data are discussed as well. The book is divided into two parts, focusing first on the modeling of statistical systems and then on the analysis of these systems. Problems with hints for solution help the students to deepen their knowledge. The third edition has been updated and enlarged with new sections deepening the knowledge about data analysis. Moreover, a customized set of problems with solutions is accessible on the Web at extras.springer.com.

Dieses Lehrbuch bietet eine systematische Einführung in die Grundgebiete der klassischen Theoretischen Physik. Besonderer Wert wird auf eine klare, zusammenhängende Darstellung des begrifflichen Gerüsts gelegt, die dem Lernenden schon auf einer frühen Stufe die Übersicht erleichtert. Zahlreiche durchgerechnete Beispiele und Übungsaufgaben helfen dabei. Zusätzliche Kapitel vertiefen die Statistische Mechanik, Thermodynamik und die Grundlagen der Strömungslehre. Die Diskussion aktueller Anwendungen rundet das Buch ab, so dass das gesamte Spektrum der klassischen Theoretischen Physik und seiner anwendungsorientierten Gebiete aufgezeigt wird. Die neue Auflage wurde grundlegend überarbeitet und um Abschnitte zur Speziellen Relativitätstheorie ergänzt.

This introduction to classical theoretical physics emerged from a course for students in the third and fourth semester, which the authors have given several times at the University of Freiburg (Germany). The goal of the course is to give the student a comprehensive and coherent overview of the principal areas of classical theoretical physics. In line with this goal, the content, the terminology, and the mathematical techniques of theoret­ ical physics are all presented along with applications, to serve as a solid foundation for further courses in the basic areas of experimental and theoretical physics. In conceiving the course, the authors had four interdependent goals in mind: • the presentation of a consistent overview, even at this elementary level • the establishment of a well-balanced interactive relationship between phys­ ical content and mathematical methods • a demonstration of the important applications of physics, and • an acquisition of the most important mathematical techniques needed to solve specific problems. In relation to the first point, it was necessary to limit the amount of material treated. This introductory course was not intended to preempt a later, primarily On the other hand, we aimed for a certain completeness in theoretical, course.

The application of statistical methods to physics is essen- tial. This unique book on statistical physics offers an advanced approach with numerous applications to the modern problems students are confronted with. Therefore the text contains more concepts and methods in statistics than the student would need for statistical mechanics alone. Methods from mathematical statistics and stochastics for the analy- sis of data are discussed as well. The book is divided into two parts, focusing first on the modeling of statistical systems and then on the analysis of these systems. Problems with hints for solution help the students to deepen their knowledge. The second edition has been updated and enlarged with new material on estimators based on a probability dis- tribution for the parameters, identification of stochastic models from observations, and statistical tests and classi- fication methods (Chaps. 10-12). Moreover, a customized set of set of problems with solutions is accessible on the Web.

This unique volume introduces the reader to the mathematical language for complex systems and is ideal for students who are starting out in the study of stochastical dynamical systems. Unlike other books in the field it covers a broad array of stochastic and statistical methods.