Multivariable Calculus and Mathematica

Author: Kevin R. Coombes
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 9781461216988
Release Date: 2012-12-06
Genre: Mathematics

Aiming to "modernise" the course through the integration of Mathematica, this publication introduces students to its multivariable uses, instructs them on its use as a tool in simplifying calculations, and presents introductions to geometry, mathematical physics, and kinematics. The authors make it clear that Mathematica is not algorithms, but at the same time, they clearly see the ways in which Mathematica can make things cleaner, clearer and simpler. The sets of problems give students an opportunity to practice their newly learned skills, covering simple calculations, simple plots, a review of one-variable calculus using Mathematica for symbolic differentiation, integration and numerical integration, and also cover the practice of incorporating text and headings into a Mathematica notebook. The accompanying diskette contains both Mathematica 2.2 and 3.0 version notebooks, as well as sample examination problems for students, which can be used with any standard multivariable calculus textbook. It is assumed that students will also have access to an introductory primer for Mathematica.

Differentialgeometrie Topologie und Physik

Author: Mikio Nakahara
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 9783662453001
Release Date: 2015-02-23
Genre: Science

Differentialgeometrie und Topologie sind wichtige Werkzeuge für die Theoretische Physik. Insbesondere finden sie Anwendung in den Gebieten der Astrophysik, der Teilchen- und Festkörperphysik. Das vorliegende beliebte Buch, das nun erstmals ins Deutsche übersetzt wurde, ist eine ideale Einführung für Masterstudenten und Forscher im Bereich der theoretischen und mathematischen Physik. - Im ersten Kapitel bietet das Buch einen Überblick über die Pfadintegralmethode und Eichtheorien. - Kapitel 2 beschäftigt sich mit den mathematischen Grundlagen von Abbildungen, Vektorräumen und der Topologie. - Die folgenden Kapitel beschäftigen sich mit fortgeschritteneren Konzepten der Geometrie und Topologie und diskutieren auch deren Anwendungen im Bereich der Flüssigkristalle, bei suprafluidem Helium, in der ART und der bosonischen Stringtheorie. - Daran anschließend findet eine Zusammenführung von Geometrie und Topologie statt: es geht um Faserbündel, characteristische Klassen und Indextheoreme (u.a. in Anwendung auf die supersymmetrische Quantenmechanik). - Die letzten beiden Kapitel widmen sich der spannendsten Anwendung von Geometrie und Topologie in der modernen Physik, nämlich den Eichfeldtheorien und der Analyse der Polakov'schen bosonischen Stringtheorie aus einer gemetrischen Perspektive. Mikio Nakahara studierte an der Universität Kyoto und am King’s in London Physik sowie klassische und Quantengravitationstheorie. Heute ist er Physikprofessor an der Kinki-Universität in Osaka (Japan), wo er u. a. über topologische Quantencomputer forscht. Diese Buch entstand aus einer Vorlesung, die er während Forschungsaufenthalten an der University of Sussex und an der Helsinki University of Sussex gehalten hat.

Distributionen Und Hilbertraumoperatoren

Author: Philippe Blanchard
Publisher: Springer
ISBN: 321182507X
Release Date: 1993-09-21
Genre: Science

Das Buch bietet eine Einführung in die zum Studium der Theoretischen Physik notwendigen mathematischen Grundlagen. Der erste Teil des Buches beschäftigt sich mit der Theorie der Distributionen und vermittelt daneben einige Grundbegriffe der linearen Funktionalanalysis. Der zweite Teil baut darauf auf und gibt eine auf das Wesentliche beschränkte Einführung in die Theorie der linearen Operatoren in Hilbert-Räumen. Beide Teile werden von je einer Übersicht begleitet, die die zentralen Ideen und Begriffe knapp erläutert und den Inhalt kurz beschreibt. In den Anhängen werden einige grundlegende Konstruktionen und Konzepte der Funktionalanalysis dargestellt und wichtige Konsequenzen entwickelt.

Differentialgeometrie von Kurven und Fl chen

Author: Manfredo P. do Carmo
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 9783322850720
Release Date: 2013-04-17
Genre: Technology & Engineering

Inhalt: Kurven - Reguläre Flächen - Die Geometrie der Gauß-Abbildung - Die innere Geometrie von Flächen - Anhang

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.​

Multivariable Calculus with MATLAB

Author: Ronald L. Lipsman
Publisher: Springer
ISBN: 9783319650708
Release Date: 2017-12-06
Genre: Mathematics

This comprehensive treatment of multivariable calculus focuses on the numerous tools that MATLAB® brings to the subject, as it presents introductions to geometry, mathematical physics, and kinematics. Covering simple calculations with MATLAB®, relevant plots, integration, and optimization, the numerous problem sets encourage practice with newly learned skills that cultivate the reader’s understanding of the material. Significant examples illustrate each topic, and fundamental physical applications such as Kepler’s Law, electromagnetism, fluid flow, and energy estimation are brought to prominent position. Perfect for use as a supplement to any standard multivariable calculus text, a “mathematical methods in physics or engineering” class, for independent study, or even as the class text in an “honors” multivariable calculus course, this textbook will appeal to mathematics, engineering, and physical science students. MATLAB® is tightly integrated into every portion of this book, and its graphical capabilities are used to present vibrant pictures of curves and surfaces. Readers benefit from the deep connections made between mathematics and science while learning more about the intrinsic geometry of curves and surfaces. With serious yet elementary explanation of various numerical algorithms, this textbook enlivens the teaching of multivariable calculus and mathematical methods courses for scientists and engineers.

Panoptimum

Author: Stefan Hildebrandt
Publisher: Spektrum Akademischer Verlag
ISBN: 3922508820
Release Date: 1987
Genre: Minimal surfaces


Einf hrung in die Geometrie und Topologie

Author: Werner Ballmann
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 9783034809016
Release Date: 2015-02-19
Genre: Mathematics

Das Buch bietet eine Einführung in die Topologie, Differentialtopologie und Differentialgeometrie. Es basiert auf Manuskripten, die in verschiedenen Vorlesungszyklen erprobt wurden. Im ersten Kapitel werden grundlegende Begriffe und Resultate aus der mengentheoretischen Topologie bereitgestellt. Eine Ausnahme hiervon bildet der Jordansche Kurvensatz, der für Polygonzüge bewiesen wird und eine erste Idee davon vermitteln soll, welcher Art tiefere topologische Probleme sind. Im zweiten Kapitel werden Mannigfaltigkeiten und Liesche Gruppen eingeführt und an einer Reihe von Beispielen veranschaulicht. Diskutiert werden auch Tangential- und Vektorraumbündel, Differentiale, Vektorfelder und Liesche Klammern von Vektorfeldern. Weiter vertieft wird diese Diskussion im dritten Kapitel, in dem die de Rhamsche Kohomologie und das orientierte Integral eingeführt und der Brouwersche Fixpunktsatz, der Jordan-Brouwersche Zerlegungssatz und die Integralformel von Stokes bewiesen werden. Das abschließende vierte Kapitel ist den Grundlagen der Differentialgeometrie gewidmet. Entlang der Entwicklungslinien, die die Geometrie der Kurven und Untermannigfaltigkeiten in Euklidischen Räumen durchlaufen hat, werden Zusammenhänge und Krümmung, die zentralen Konzepte der Differentialgeometrie, diskutiert. Den Höhepunkt bilden die Gaussgleichungen, die Version des theorema egregium von Gauss für Untermannigfaltigkeiten beliebiger Dimension und Kodimension. Das Buch richtet sich in erster Linie an Mathematik- und Physikstudenten im zweiten und dritten Studienjahr und ist als Vorlage für ein- oder zweisemestrige Vorlesungen geeignet.

Albert Einstein Ingenieur des Universums

Author: Jürgen Renn
Publisher: Wiley-VCH
ISBN: 3527405798
Release Date: 2005-08-05
Genre: Science

Im Jahr 1905 veröffentlichte Albert Einstein fünf wissenschaftliche Arbeiten, die das Weltbild der Physik grundlegend verändern sollten: Die spezielle Relativitätstheorie revolutionierte unsere Vorstellung von Raum und Zeit, E=mc? wurde zur bekanntesten Gleichung der Physik. Anlässlich des 100. Jubiläums des Einsteinschen "Wunderjahres 1905" erklärte die UNESCO das Jahr 2005 zum "World Year of Physics", um mit weltweiten Aktionen auf die Bedeutung der Physik aufmerksam zu machen. Das Max-Planck-Institut für Wissenschaftsgeschichte widmet dem wohl bedeutendsten Wissenschaftler des 20.Jahrhunderts eine Ausstellung im Berliner Kronprinzenpalais. In diesem Buch beschreiben 100 Essays den historischen Hintergrund von Einsteins Leben und Werk, beleuchten die unterschiedlichsten Aspekte seiner Biographie sowie die wissenschaftlichen Forschungsgebiete und Themen, die mit Einsteins Arbeit verbunden sind. Die Autoren sind einige der prominentesten Einstein-Forscher der Welt, wie Jürgen Ehlers, Peter Galison, Zeev Rosenkranz, John Stachel und Robert Schulmann. Die Verbindung von Wissenschaft und Kulturgeschichte eröffnet dem Leser eine Perspektive auf die Biographie Einsteins, die über das traditionelle Bild des genialen Ausnahmewissenschaftlers hinausgeht.

Methoden der Mathematischen Physik

Author: Richard Courant
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 9783642474347
Release Date: 2013-03-13
Genre: Mathematics

Dieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.