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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.

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Quantenphysik.- Mathematische Grundlagen.- Homologiegruppen.- Homotopiegruppen.- Mannigfaltigkeiten.- De-Rham-Kohomologiegruppen.- Riemann´sche Geometrie.- Komplexe Mannigfaltigkeiten.- Faserbündel.- Zusammenhänge auf Faserbündeln.- Charakteristische Klassen.- Indexsätze.- Anomalien in Eichtheorien.- Bosonische Stringtheorie.

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"This book is a self-contained introduction to some of the areas of mathematics used in theoretical physics ... . The book is written in a rather simple language with numerous explanatory drawings, and also with problems whose solutions are provided right there. ... it is a good textbook for graduate students involved in modern quantum field theory, string theory, condensed matter physics, loop quantum gravity, and so on." (Vladimir Dzhunushaliev, zbMATH 1321.53002, 2015)

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Mikio Nakahara studierte an der Universität Kyoto und am King´s College 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. Dieses Buch entstand aus einer Vorlesung, die er während Forschungsaufenthalten an der University of Sussex und an der Helsinki University gehalten hat.

Matthias Delbrück studierte Physik an der Universität Heidelberg, wo er 1997 am Institut für Umweltphysik promovierte. Seitdem arbeitet er als Lektor, Übersetzer und Wissenschaftsjournalist, seit 2007 in seinem eigenen Redaktionsbüro. Seine Interessen reichen von den Grundlagen der Physik über Astronomie und Umweltphysik bis zu Biologie und Geowissenschaften.

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