Particle Astrophysics
Perkins
D. H. Perkins: Particle Astrophysics
Oxford University Press, Oxford 2003. 256 S., Broschur
ISBN 0-198-50952-9
Donald Perkins wird zahlreichen Studenten und Wissenschaftlern als Forscher und Autor des Lehrbuches über Hochenergiephysik bekannt sein. Im Vorwort zu seinem neuen Buch über Astroteilchenphysik erläutert er, warum die Zeit reif gewesen sei für diesen zusammenfassenden Text über Teilchenphysik und Astrophysik auf einem Niveau, das für fortgeschrittene Studenten geeignet sei. Ich kann ihm voll zustimmen: Astroteilchenphysik befindet sich in einem rasanten Aufschwung und hat uns in wenigen Jahren phantastische Erkenntnisse geliefert - und neue Fragen aufgeworfen!
Don Perkins wagt sich daran, ein sehr breites Themenspektrum in einem verhältnismäßig kurzen Text (ca. 200 Seiten für den Hauptteil) zu behandeln: Quarks und Leptonen und ihre Wechselwirkungen, das expandierende Universum, Erhaltungssätze und Symmetrien, Dunkle Materie und Dunkle Energie, Strukturbildung im frühen Universum, kosmische Teilchen, und Teilchenphysik in Sternen. Dazu kommen Anhänge: relativistische Transformationen, das Robertson-Walker-Linienelement, die Yukawa-Theorie und der Bosonpropagator sowie die pertubative Strukturbildung im frühen Universum.
In den Text eingestreut sind Rechenbeispiele, die den Haupttext ergänzen und die quantitative Anwendung so mancher Methode klären helfen. Wie schon im Teilchenphysik-Lehrbuch sind zahlreiche Aufgaben an die einzelnen Kapitel angefügt und am Ende des Buches mit (knappen) Lösungen versehen. Die Kapitel sind einigermaßen in sich abgeschlossen, daher ist die Reihenfolge beim Lesen oder als Grundlage einer Vorlesung nicht streng vorgegeben. Die Kapitel zur Teilchenphysik sind aktualisierte und gekürzte Fassungen des oben erwähnten Lehrbuches.
Bei der thematischen Breite ist es nicht verwunderlich, dass viele fortgeschrittene Leser ihr Lieblingsthema oder Experiment nicht ausreichend erwähnt finden. Perkins legt den Schwerpunkt auf Zusammenhänge, nicht auf Vollständigkeit und Zitate der neuesten Resultate. Sätze wie "it turns out that..." erleichtern das Verständnis natürlich nicht und bedingen Vorkenntnisse oder tieferes Studium mit anderen Quellen. Bibliografie und Referenzen sind recht knapp gehalten.
Für wen eignet sich das Buch? Ich empfehle es als Einstieg für Studenten, die sich für Astroteilchenphysik interessieren und einen Überblick gewinnen möchten, sowie als Themensammlung und Leitfaden für Dozenten, die eine zusammenfassende Vorlesung halten wollen. In beiden Fällen wird man auch andere Bücher und vor allem neueste Reviews hinzuziehen wollen und müssen, um die dramatischen Fortschritte gerade der letzten zwei bis drei Jahre zu berücksichtigen.
Diese etwas kritischen Bemerkungen sollen auf keinen Fall verdecken, dass das Buch Spannung erzeugt und "Lust auf mehr" macht!
Prof. Dr. Johannes Blümer, Institut für Kernphysik, Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
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