Theoretische Physik

Die Theoretische Physik beschreibt Gesetzmäßigkeiten der Physik mit Hilfe mathematisch formulierter Theorien.

Im Gegensatz zur Experimentalphysik, bei der durch Beobachtung und Vermessung physikalischer Phänomene induktiv allgemeine Gesetzmäßigkeiten ermittelt werden, geht die theoretische Physik den umgekehrten Weg und leitet deduktiv das physikalische Verhalten aus ersten Prinzipien ab. Beispiele solcher ersten Prinzipien sind die drei Newton'schen Axiome der klassischen Mechanik, die Postulate der Quantenmechanik oder die Einstein'schen Feldgleichungen der allgemeinen Relativitätstheorie. Anschaulichstes Beispiel für einen deduktiven Zugang der theoretischen Physik liefert eventuell die klassische Elektrodynamik: Die Maxwellgleichungen werden als 'vom Himmel gefallen' angenommen und alle Phänomene der Elektrostatik, Magnetostatik und der Elektrodynamik können - bei Beachten der gegebenen Randbedingungen - leicht hergeleitet werden.

Aufgabe der theoretischen Physik ist dabei nicht nur die Herleitung des Speziellen aus dem Allgemeinen, also eine konkrete Vorhersage physikalischen Verhaltens aus gegebenen Axiomen, sondern auch das Ausarbeiten neuer axiomatischer Systeme und Modelle, die besser als vorherige Versuche vermögen, die Welt zu beschreiben. Gegenwärtig wird insbesondere versucht, einen Nachfolger für das Standardmodell der Elementarteilchenphysik zu finden, die elektroschwache und die starke Wechselwirkung gemeinsam in einer großen vereinheitlichten Theorie zu beschreiben und die Wechselwirkungen des Mikrokosmos mit der Gravitation des Makrokosmos in einer „Weltformel“ zu vereinigen.

Berühmte theoretische Physiker

(Siehe auch: Physiker mit dem dortigen ausführlichen Index)

• Sir Isaac Newton (Grundlagen der Klassischen Mechanik)
• James Clerk Maxwell (Elektrodynamik, Statistische Mechanik )
• Ludwig Boltzmann (Statistische Mechanik, Entropiebegriff )
• Albert Einstein (Relativitätstheorie, photoelektrischer Effekt; Nobelpreis 1921)
• Niels Bohr (Atommodell; Nobelpreis 1922)
• Max Planck (Quantenmechanik; Nobelpreis 1918),
• Erwin Schrödinger (Quantenmechanik; Nobelpreis 1933)
• Paul Dirac (Quantenmechanik; Nobelpreis 1933),
• Werner Heisenberg (Quantenmechanik; Nobelpreis 1932)
• Wolfgang Pauli (Pauli-Prinzip, Nobelpreis 1945)
• Richard P. Feynman (Quantenelektrodynamik, Nobelpreis 1965)
• Murray Gell-Mann (Quarks, Quantenchromodynamik), Nobelpreis 1969)
• Steven Weinberg (Elektroschwache Vereinheitlichung), Nobelpreis 1979)
• Lew Dawidowitsch Landau (Theorie der Suprafluidität; Nobelpreis 1962)
• John Bardeen (Theorie der Supraleitung; Nobelpreis 1972, und Theorie des Transistors, Nobelpreis 1956)
• Stephen Hawking (Hawking-Effekt)
• Edward Witten (M-Theorie, Gromov-Witten-Invariante)
• Julian Seymour Schwinger (Quantenelektrodynamik, Renormierung, Dyson-Schwinger-Gleichungen, Rarita-Schwinger-Gleichung, Nobelpreis 1965)

Literatur

• Landau/Lifschitz: Lehrbuch der theoretischen Physik Bd. 1-10, Harri Deutsch Verlag
• Arnold Sommerfeld: Vorlesungen über Theoretische Physik Bd. 1-6, Harri Deutsch Verlag
• Walter Greiner: Theoretische Physik, Harri Deutsch Verlag, mehrere Bände
• Wolfgang Nolting: Grundkurs: Theoretische Physik, Springer Verlag
• Eckhard Rebhan: Theoretische Physik Bd.1&2, Spektrum Akademischer Verlag
• Torsten Fließbach: Theoretische Physik, Spektrum Akademischer Verlag
• Dietrich Stauffer: Theoretische Physik. Ein Kurzlehrbuch und Repetitorium, Springer Verlag
• Brian Greene: Der Stoff, aus dem der Kosmos ist. Raum, Zeit und die Beschaffenheit der Wirklichkeit. Siedler, München 2004 (geb.); Pantheon, München 2006 (Paperback); Goldmann, München 2008 (Taschenbuch). ISBN 3-442-15487-1.

Weblinks

 Wikibooks: Lehrbücher zum Thema Physik – Lern- und Lehrmaterialien

• Verzeichnis frei zugänglicher Lehrangebote für Physik (Schwerpunkt: theoretische Physik)
• Motion Mountain - Ein kostenloses allgemeines Physikbuch