Was den Leser erwartet Unter den Naturwissenschaften steht die Physik im Ruf besonderer Exakt heit. Der Grund hierfur ist die Rolle, die die Zabl und damit die Mathematik in ihr spielt. Die anerkannte Wichtigkeit des Messens fur die Physik unter streicht diese Feststellung, denn "Messen" bedeutet nichts anderes, als eine Beobachtung in Zahlen auszudriicken. In Anbetracht dieser Sachlage ist man versucht, Physik geradezu als das Bemiihen zu bezeichnen, die Natur, die Welt mit Hilfe des Begriffs der Zahl beschreibend zu erfassen. 1st das, was wir Physik nennen, aber tatsachlich in dieser Weise…mehr
Was den Leser erwartet Unter den Naturwissenschaften steht die Physik im Ruf besonderer Exakt heit. Der Grund hierfur ist die Rolle, die die Zabl und damit die Mathematik in ihr spielt. Die anerkannte Wichtigkeit des Messens fur die Physik unter streicht diese Feststellung, denn "Messen" bedeutet nichts anderes, als eine Beobachtung in Zahlen auszudriicken. In Anbetracht dieser Sachlage ist man versucht, Physik geradezu als das Bemiihen zu bezeichnen, die Natur, die Welt mit Hilfe des Begriffs der Zahl beschreibend zu erfassen. 1st das, was wir Physik nennen, aber tatsachlich in dieser Weise fest legbar? Zwar kennt die Physik eine groBe Anzahl von Formeln, d. h. (for malisierter) Aussagen, die mit dem Begriff der Zahl operieren - etwa die Fallgesetze, die allgemeine Gasgleichung, die Balmer-Formel des Wasser stoffs und viele mehr-, aber es gibt auch physikalische Aussagen, in denen Zahlen nur eine untergeordnete, unter Umstanden gar keine Rolle spielen, so die Behauptung, daB alle Materie aus bestimmten elementaren Baustei nen, den Elementarteilchen, zusammengesetzt ist, oder daB es unmoglich ist, Prozesse in der Welt zu realisieren, die gegen die beiden Hauptsatze der Thermodynamik verstoBen. Diese nicht direkt (und unmittelbar erkennbar) an die Zahl gebundenen Aussagen stehen - wie die beiden eben genannten - oft sogar im Ruf besonderer Fundamentalitat.
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Inhaltsangabe
1. Teil Mathematische Naturwissenschaft: Einordnung in eine wissenschaftliche Tradition - Das mechanistische Weltbild - Anschauung und Denken - Das Unendliche - Gleichheit und Nicht-Unterscheidbarkeit - Zahl und Größe - Geometrie: Urbild mathematischer Naturwissenschaft - Axiomatik: Mathematik als Sprache - Die Kinematik der Newtonschen Mechanik - Newtons Dynamik - Die Retardierung und ihre Folgen - Elektrodynamik - Das System "Elektromagnetisches Feld" - Die Elektronentheorie von Lorentz - Energie- und Impulsbilanz des Elektromagnetischen Feldes - Mechanik in feldtheoretischer Darstellung - Das Problem der Synthese von Mechanik und Elektrodynamik - Konstruktion einer zu Maxwells Theorie passenden Mechanik - Relativitäts- (= Symmetrie-)Prinzipien - Einsteins Kinematik - Einsteins Verschärfung der Maxwellschen Theorie - Naturwissenschaftlichkeit - Der Begriff der allgemein-physikalischen Größe - Thermodynamik in traditioneller Sicht - Das (thermo-)dynamische Beschreibungsverfahren 2. Teil Thermodynamik I. Die Anfänge der Lehre von der Wärme 1. Exakte Naturwissenschaft 2. Historische Auffälligkeiten 3. Das Größenpaar Wärmemenge und Temperatur 4. Historische Anmerkungen zum Begriff der Wärme 5. Der Begriff der Wärmekapazität 6. Kalorimetrie 7. Historischer Rückblick: Die Messung der Temperatur 8. Der Begriff der latenten Wärme 9. Ein exaktes Meßverfahren für Wärmemengen 10. Das Problem der adiabatischen Vorgänge 11. Prozesse mit konstantem Wert von S 12. Die Erzeugung von Wärme II. Wärme und Arbeit 13. Das Carnotsche Prinzip 14. Das Prinzip von der Unmöglichkeit eines perpetuum mobile 15. Der Carnotsche Kreisprozeß 16. Das Mengenmaß der Carnotschen Theorie 17. Historischer Rückblick: Gastemperatur und chemisches Mengenmaß 18. Absolute Temperatur und historische Gastemperatur 19. Verwendung des thermodynamischen Mengenmaßes 20. Konstruktion einer weiteren mengenartigen Größe 21. Das Problem der Irreversibilität III. Thermodynamik 22. Gibbs: Thermodynamik als mathematisch- naturwissenschaftliche Theorie 23. System-unabhängige und system-abhängige Relationen zwischen Größen 24. Ein Satz über ideale Gase 25. Mathematische Grundregeln der Thermodynamik 26. Der Begriff der Massieu-Gibbs-Funktion 27. Gleichgewicht und Stabilitat 28. Beispiele von M-G-Funktionen IV. Die mathematischen Grundlagen der Thermodynamik 29. Vorbemerkungen 30. Das Begriffstripel Größe-Wert-Zustand 31. Die mathematische Realisierung der Begriffe "Größe" und "Wert" in der klassischen Physik 32. Die mathematische Realisierung des Begriffs "Zustand" in der klassischen Physik 33. Größenbereiche 34. Differentiation im Größenbereich 35. Homogene Elemente eines Größenbereichs 36. Das Zusammenspiel der Begriffe " Größe" und "System" 37. Homogenität der M-G-Elemente und extensive Größen 38. Mechanik in thermodynamischer Beschreibung 39. Intensive Größen 40. M-G-Funktionen im Wertebereich 41. Systemcharakterisierung mittels intensiver Variablen 42. Beispiele physikalischer Standard-Systeme 43. Systemreduktion 44. Gleichgewichte, Extremaltheoreme, Stabilität 45. Beispiele: Gleichgewichte und Reduktionen 46. Zerlegung und Zusammensetzung von Systemen 47. Beispiele zerlegbarer und unzerlegbarer Systeme 48. Zerlegung idealer Gase: Die statistische Interpretation der Thermodynamik 49. Der thermodynamische Atom- und Molekülbegriff 50. Atomphysikalische Anwendungen 51. Der (thermo-)dynamische Begriff der Elementarität 52. Geometrische und physikalische Ausdehnung V. Hamilton-Theorie: Die thermodynamische Fassung der Me- chanik 53. Herkömmliche Darstellung der Hamilton-Mechanik 54. Hamiltonsche Größenbereiche 55. Mechanische Systeme und ihre Größen 56. Erzeugendenwechsel und Automorphismen 57. Kanonische Transformationen 58. Lie-sche Scharen kanonischer Transformationen 59. Bewegungen 60. Formale Potenzreihen und ihre Konvergenz
1. Teil Mathematische Naturwissenschaft: Einordnung in eine wissenschaftliche Tradition - Das mechanistische Weltbild - Anschauung und Denken - Das Unendliche - Gleichheit und Nicht-Unterscheidbarkeit - Zahl und Größe - Geometrie: Urbild mathematischer Naturwissenschaft - Axiomatik: Mathematik als Sprache - Die Kinematik der Newtonschen Mechanik - Newtons Dynamik - Die Retardierung und ihre Folgen - Elektrodynamik - Das System "Elektromagnetisches Feld" - Die Elektronentheorie von Lorentz - Energie- und Impulsbilanz des Elektromagnetischen Feldes - Mechanik in feldtheoretischer Darstellung - Das Problem der Synthese von Mechanik und Elektrodynamik - Konstruktion einer zu Maxwells Theorie passenden Mechanik - Relativitäts- (= Symmetrie-)Prinzipien - Einsteins Kinematik - Einsteins Verschärfung der Maxwellschen Theorie - Naturwissenschaftlichkeit - Der Begriff der allgemein-physikalischen Größe - Thermodynamik in traditioneller Sicht - Das (thermo-)dynamische Beschreibungsverfahren 2. Teil Thermodynamik I. Die Anfänge der Lehre von der Wärme 1. Exakte Naturwissenschaft 2. Historische Auffälligkeiten 3. Das Größenpaar Wärmemenge und Temperatur 4. Historische Anmerkungen zum Begriff der Wärme 5. Der Begriff der Wärmekapazität 6. Kalorimetrie 7. Historischer Rückblick: Die Messung der Temperatur 8. Der Begriff der latenten Wärme 9. Ein exaktes Meßverfahren für Wärmemengen 10. Das Problem der adiabatischen Vorgänge 11. Prozesse mit konstantem Wert von S 12. Die Erzeugung von Wärme II. Wärme und Arbeit 13. Das Carnotsche Prinzip 14. Das Prinzip von der Unmöglichkeit eines perpetuum mobile 15. Der Carnotsche Kreisprozeß 16. Das Mengenmaß der Carnotschen Theorie 17. Historischer Rückblick: Gastemperatur und chemisches Mengenmaß 18. Absolute Temperatur und historische Gastemperatur 19. Verwendung des thermodynamischen Mengenmaßes 20. Konstruktion einer weiteren mengenartigen Größe 21. Das Problem der Irreversibilität III. Thermodynamik 22. Gibbs: Thermodynamik als mathematisch- naturwissenschaftliche Theorie 23. System-unabhängige und system-abhängige Relationen zwischen Größen 24. Ein Satz über ideale Gase 25. Mathematische Grundregeln der Thermodynamik 26. Der Begriff der Massieu-Gibbs-Funktion 27. Gleichgewicht und Stabilitat 28. Beispiele von M-G-Funktionen IV. Die mathematischen Grundlagen der Thermodynamik 29. Vorbemerkungen 30. Das Begriffstripel Größe-Wert-Zustand 31. Die mathematische Realisierung der Begriffe "Größe" und "Wert" in der klassischen Physik 32. Die mathematische Realisierung des Begriffs "Zustand" in der klassischen Physik 33. Größenbereiche 34. Differentiation im Größenbereich 35. Homogene Elemente eines Größenbereichs 36. Das Zusammenspiel der Begriffe " Größe" und "System" 37. Homogenität der M-G-Elemente und extensive Größen 38. Mechanik in thermodynamischer Beschreibung 39. Intensive Größen 40. M-G-Funktionen im Wertebereich 41. Systemcharakterisierung mittels intensiver Variablen 42. Beispiele physikalischer Standard-Systeme 43. Systemreduktion 44. Gleichgewichte, Extremaltheoreme, Stabilität 45. Beispiele: Gleichgewichte und Reduktionen 46. Zerlegung und Zusammensetzung von Systemen 47. Beispiele zerlegbarer und unzerlegbarer Systeme 48. Zerlegung idealer Gase: Die statistische Interpretation der Thermodynamik 49. Der thermodynamische Atom- und Molekülbegriff 50. Atomphysikalische Anwendungen 51. Der (thermo-)dynamische Begriff der Elementarität 52. Geometrische und physikalische Ausdehnung V. Hamilton-Theorie: Die thermodynamische Fassung der Me- chanik 53. Herkömmliche Darstellung der Hamilton-Mechanik 54. Hamiltonsche Größenbereiche 55. Mechanische Systeme und ihre Größen 56. Erzeugendenwechsel und Automorphismen 57. Kanonische Transformationen 58. Lie-sche Scharen kanonischer Transformationen 59. Bewegungen 60. Formale Potenzreihen und ihre Konvergenz
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