Homogeneous Isotropic Turbulence

Author: W. David McComb
Publisher: OUP Oxford
ISBN: 9780191003615
Release Date: 2014-02-27
Genre: Mathematics

Fluid turbulence is often referred to as `the unsolved problem of classical physics'. Yet, paradoxically, its mathematical description resembles quantum field theory. The present book addresses the idealised problem posed by homogeneous, isotropic turbulence, in order to concentrate on the fundamental aspects of the general problem. It is written from the perspective of a theoretical physicist, but is designed to be accessible to all researchers in turbulence, both theoretical and experimental, and from all disciplines. The book is in three parts, and begins with a very simple overview of the basic statistical closure problem, along with a summary of current theoretical approaches. This is followed by a precise formulation of the statistical problem, along with a complete set of mathematical tools (as needed in the rest of the book), and a summary of the generally accepted phenomenology of the subject. Part 2 deals with current issues in phenomenology, including the role of Galilean invariance, the physics of energy transfer, and the fundamental problems inherent in numerical simulation. Part 3 deals with renormalization methods, with an emphasis on the taxonomy of the subject, rather than on lengthy mathematical derivations. The book concludes with some discussion of current lines of research and is supplemented by three appendices containing detailed mathematical treatments of the effect of isotropy on correlations, the properties of Gaussian distributions, and the evaluation of coefficients in statistical theories.

Turbulent Fluid Flow

Author: Peter S. Bernard
Publisher: Wiley
ISBN: 9781119106227
Release Date: 2019-02-11
Genre: Science

A guide to the essential information needed to model and compute turbulent flows and interpret experiments and numerical simulations Turbulent Fluid Flow offers an authoritative resource to the theories and models encountered in the field of turbulent flow. In this book, the author – a noted expert on the subject – creates a complete picture of the essential information needed for engineers and scientists to carry out turbulent flow studies. This important guide puts the focus on the essential aspects of the subject – including modeling, simulation and the interpretation of experimental data - that fit into the basic needs of engineers that work with turbulent flows in technological design and innovation. Turbulent Fluid Flow offers the basic information that underpins the most recent models and techniques that are currently used to solve turbulent flow challenges. The book provides careful explanations, many supporting figures and detailed mathematical calculations that enable the reader to derive a clear understanding of turbulent fluid flow. This vital resource: • Offers a clear explanation to the models and techniques currently used to solve turbulent flow problems • Provides an up-to-date account of recent experimental and numerical studies probing the physics of canonical turbulent flows • Gives a self-contained treatment of the essential topics in the field of turbulence • Puts the focus on the connection between the subject matter and the goals of fluids engineering • Comes with a detailed syllabus and a solutions manual containing MATLAB codes, available on a password-protected companion website Written for fluids engineers, physicists, applied mathematicians and graduate students in mechanical, aerospace and civil engineering, Turbulent Fluid Flow contains an authoritative resource to the information needed to interpret experiments and carry out turbulent flow studies.

Willensfreiheit und Wissenschaft

Author: Alfred R. Mele
Publisher: Suhrkamp Verlag
ISBN: 9783518754566
Release Date: 2017-10-23
Genre: Philosophy

Ist unser Denken und Handeln so frei, wie wir für gewöhnlich glauben? Diese alte Frage beschäftigt und verwirrt Philosophen wie Laien und seit einiger Zeit auch die Naturwissenschaft. Nun bringt uns der renommierte Philosoph Alfred R. Mele das Problem auf neue und unterhaltsame Art näher: in Form eines Gesprächs unter Studierenden. Nach und nach zeigt sich darin, was wir unter Willensfreiheit verstehen sollten und wie den Herausforderungen insbesondere von Hirnforschern und Psychologen wie Benjamin Libet oder Stanley Milgram begegnet werden kann. Eine perfekte Einführung in die Willensfreiheitsdebatte und die damit verbundenen Grundfragen der Philosophie.

Die Philosophie Karl Poppers

Author: Herbert Keuth
Publisher: Mohr Siebeck
ISBN: 316150660X
Release Date: 2011
Genre: Social Science

English summary: Karl R. Popper (1902-1994) is one of the most important philosophers of the 20th century. His 'critical rationalism' strongly influenced the theory of knowledge and social philosophy. In this volume, Herbert Keuth presents an introduction to Karl Popper's philosophy which is not only detailed but also readily comprehensible for laymen. German description: Herbert Keuth legt hier eine eingehende und doch auch dem Laien verstandliche Einfuhrung in Karl Poppers Philosophie vor.Karl R. Popper (1902-1994) ist einer der bedeutendsten Philosophen des 20. Jahrhunderts. Sein 'Kritischer Rationalismus' hat Erkenntnistheorie und Sozialphilosophie stark beeinflusst. In seinem Hauptwerk 'Logik der Forschung' entwickelt er die Wissenschaftstheorie des Kritischen Rationalismus. Im Zentrum steht der Gedanke der Fehlbarkeit allen Wissens. Weil es unmoglich ist, Theorien zu beweisen, konnen wir nur Irrtumer ausraumen, indem wir Theorien an der Erfahrung prufen. Durch Versuch und Irrtum schreiten wir in der Erkenntnis fort und nahern uns der Wahrheit. In seinem politisch wichtigsten Werk 'Die offene Gesellschaft und ihre Feinde' setzt sich Karl Popper mit Plato, Hegel und Marx auseinander, bei denen er eine demokratiefeindliche politische Theorie findet. Daraufhin entwirft er selbst eine Demokratietheorie und schlagt eine 'Sozialtechnik der Einzelschritte' vor, die die Folgen politischen Handelns revidierbar halten soll.

Special Relativity

Author: Nicholas M.J. Woodhouse
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 9783540466765
Release Date: 2008-10-10
Genre: Science


Partielle Differentialgleichungen der Geometrie und der Physik 2

Author: Friedrich Sauvigny
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 9783540275404
Release Date: 2005-12-05
Genre: Mathematics

Das zweibändige Lehrbuch behandelt das Gebiet der partiellen Differentialgleichungen umfassend und anschaulich. Der Autor stellt in Band 2 funktionalanalytische Lösungsmethoden vor und erläutert u. a. die Lösbarkeit von Operatorgleichungen im Banachraum, lineare Operatoren im Hilbertraum und Spektraltheorie, die Schaudersche Theorie linearer elliptischer Differentialgleichungen sowie schwache Lösungen elliptischer Differentialgleichungen.

Leonhard Euler 1707 1783

Author: E.A. Fellmann
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 9783034893503
Release Date: 2013-03-13
Genre: Language Arts & Disciplines


Explosionen

Author: W. Bartknecht
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 9783662071571
Release Date: 2013-04-17
Genre: Science


Lineare partielle Differentialgleichungen

Author: Niels Jacob
Publisher: Wiley-VCH
ISBN: 3527400680
Release Date: 1995-06-09
Genre: Science

Dieses Lehrbuch, entstanden aus Vorlesungen, die der Autor mehrfach gehalten hat, bietet eine Einführung in die Theorie der partiellen Differentialgleichungen. Als Fundament dient die Theorie der Distributionen, die ausführlich im ersten Kapitel dargestellt und auf partielle Differentialgleichungen mit konstanten Koeffizienten angewandt wird. Danach werden einige zentrale Ergebnisse der klassischen Theorie vorgestellt. Neuartig für ein deutschsprachiges Lehrbuch zu diesem Thema ist die intensive Behandlung von Pseudodifferentialoperatoren. Diese sind heute ein unverzichtbares Werkzeug in der linearen Theorie und gewinnen auch in der nichtlinearen Theorie an Bedeutung. Hier wird der einfachste Kalkül vorgestellt, d.h., für elliptische Operatoren wird eine Parametrix konstruiert, und daraus werden Konsequenzen für elliptische Differentialgleichungen gezogen. Als weitere Anwendung wird Hörmanders Satz über Hypoelliptizität von "sums of squares of vector fields" vollständig bewiesen. Die Frage der Singularitäten von Lösungen partieller Differentialgleichungen wird im letzten Kapitel diskutiert. Hierfür wird zunächst das notwendige Material über partielle Differentialgleichungen erster Ordnung bereitgestellt. Sodann werden Wellenfrontenmengen von Distributionen behandelt. Hörmanders Satz über die Ausbreitung von Singularitäten von Lösungen partieller Differentialgleichungen steht (ohne Beweis) am Ende der Ausführungen und wird an Hand eines Beispiels erläutert.

Nichtlineare Randwertprobleme

Author: Martin Hermann
Publisher: Walter de Gruyter GmbH & Co KG
ISBN: 9783110514964
Release Date: 2018-02-05
Genre: Mathematics

Band 2 von Numerik gewöhnlicher Differentialgleichungen beschäftigt sich mit der Lösung nichtlinearer Zweipunkt-Randwertprobleme mittels Schiessverfahren. Insbesondere werden auch numerische Techniken zur Berechnung und Darstellung der Lösungsmannigfaltigkeit parameterabhängiger Probleme in Form von Bifurkationsdiagrammen vorgestellt. Hierbei spielen erweiterte und transformierte Randwertprobleme für das Studium von Grenz- und Bifurkationspunkten eine zentrale Rolle. Die Darstellung des Stoffes erfolgt in leicht verständlicher und anschaulicher Form. Der Zweibänder ist für Einführungsvorlesungen sowie als Nachschlagewerk konzipiert und beide Bände decken den gesamten Bereich von den klassischen Techniken bis hin zu den modernen Algorithmen ab. Die Verfahren werden mathematisch exakt beschrieben und deren Umsetzung in eine Programmiersprache anhand von Beispielen in MATLAB illustriert. Lösung nichtlinearer RWPe mit modernen Schiessverfahren Mit einem neuen Kapitel über parameterabhängige RWPe Für Studenten der Mathematik, Physik und den Ingenieurwissenschaften Enthält eine Vielzahl von Beispielen Mit MATLAB-Programmen der wichtigsten Schiessverfahren (auch online erhältlich) Auch im Set mit Band 1: »Anfangswertprobleme und lineare Randwertprobleme« erhältlich Inhalt Nichtlineare Zweipunkt-Randwertprobleme Numerische Analyse von Einfach-Schießtechniken Numerische Analyse von Mehrfach-Schießtechniken Numerische Behandlung von parameterabhängigen Zweipunkt-Randwertproblemen Numerische Lösung nichtlinearer algebraischer Gleichungssysteme

Lehrbuch der Mathematischen Physik

Author: Walter Thirring
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 9783709166468
Release Date: 2013-03-07
Genre: Science

In der Quantentheorie werden Observable durch Operatoren im Hilbert-Raum dargestellt. Der dafür geeignete mathematische Rahmen sind die Cx - Algebren, welche Matrizen und komplexe Funktionen verallgemeinern. Allerdings benötigt man in der Physik auch unbeschränkte Operatoren, deren Problematik eigens untersucht werden muß. Dementsprechend werden zunächst mathematische Fragen studiert und dann die Methoden auf atomare Systeme angewandt. Obgleich man außer dem Wasserstoffatom kaum explizit lösbare Probleme findet, lassen sich nicht nur allgemeine qualitative Fragen, etwa bezüglich des Energiespektrums und Streuverhaltens, beantworten, sondern auch quantitativ kann man auch für kompliziertere Systeme für meßbare Größen Schranken teils befriedigender Genauigkeit finden. Inhaltsverzeichnis: Einleitung: Die Struktur der Quantentheorie; Größenordnungen atomarer Systeme.- Die mathematische Formulierung der Quantenmechanik: Lineare Räume; Algebren; Darstellungen im Hilbertraum; Einparametrige Gruppen; Unbeschränkte Operatoren und quadratische Formen.- Quantendynamik: Das Weyl-System; Der Drehimpuls; Die Zeitentwicklung; Der Limes t ; Störungstheorie; Stationäre Streutheorie.- Atomare Systeme: Das Wasserstoffatom; Das H-Atom in äußeren Feldern; Heliumartige Atome; Streuung am einfachen Atom; Komplexe Atome; Kernbewegung und einfache Moleküle.

Geometrie und Billard

Author: Serge Tabachnikov
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 9783642319259
Release Date: 2013-04-02
Genre: Mathematics

Wie bewegt sich ein Massenpunkt in einem Gebiet, an dessen Rand er elastisch zurückprallt? Welchen Weg nimmt ein Lichtstrahl in einem Gebiet mit ideal reflektierenden Rändern? Anhand dieser und ähnlicher Fragen stellt das vorliegende Buch Zusammenhänge zwischen Billard und Differentialgeometrie, klassischer Mechanik sowie geometrischer Optik her. Dabei beschäftigt sich das Buch unter anderem mit dem Variationsprinzip beim mathematischen Billard, der symplektischen Geometrie von Lichtstrahlen, der Existenz oder Nichtexistenz von Kaustiken, periodischen Billardtrajektorien und dem Mechanismus für Chaos bei der Billarddynamik. Ergänzend wartet dieses Buch mit einer beachtlichen Anzahl von Exkursen auf, die sich verwandten Themen widmen, darunter der Vierfarbensatz, die mathematisch-physikalische Beschreibung von Regenbögen, der poincaresche Wiederkehrsatz, Hilberts viertes Problem oder der Schließungssatz von Poncelet.​

Integralgeometrie

Author: Rolf Schneider
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 9783322848246
Release Date: 2013-03-08
Genre: Technology & Engineering