23.06.2004

Quantentheorie Bd. 2

Rollnik, H.

Quantentheorie 2 

Rezensionen von Lehrbüchern werden praktisch nie von denjenigen geschrieben, für die sie eigentlich bestimmt sind, den Studierenden. Fachkollegen dagegen beurteilen neue Lehrbücher naturgemäß eher auf der Basis ihrer beruflichen Erfahrung und aus der Perspektive der Lehrenden. Ich selbst kann mich allerdings noch sehr gut an meine Studienzeit erinnern, in der ich zum ersten Mal Quantenmechanik mit den wenigen, damals verfügbaren Lehrbüchern und Handbuchartikeln lernte. Ich hoffe, dass meine Bemerkungen zu Rollniks Buch auch die studentische Perspektive berücksichtigt.

Das Buch beginnt mit einer knappen Zusammenfassung der in Band 1 ausführlich dargestellten Grundlagen. Das Kapitel 2 behandelt die Quantisierung des harmonischen Oszillators, indem es die algebraischen und gruppentheoretischen Aspekte dieses wichtigen Beispiels beleuchtet, ergänzt durch eine kurze Diskussion schwingender Saiten und die Quantisierung von Strings. Kapitel 3 und 5 behandeln die Quantentheorie des Drehimpulses, einmal in elementarer, ein zweites Mal in algebraisch-gruppentheoretischen Darstellung mit Anwendungen in der Quantenmechanik. Kapitel 6 beschreibt die Quantenmechanik identischer Teilchen, die Fermi- und die Bose-Statistik und enthält einen Exkurs über Parastatistik. Das Buch schließt mit einer Einführung in die relativistische Quantenmechanik am Beispiel der Dirac-Gleichung und ihrer Interpretation.

Dem vorliegenden Band wie dem ersten Band merkt man an, dass sie aus einer langen Vorlesungspraxis des Autors hervorgegangen sind. Elementare, leicht nachvollziehbare Abschnitte wechseln sich ab mit formaleren Themen, die hin und wieder Ausblicke auf weiterführende Entwicklungen geben, immer wieder aufgelockert durch kleine historische Ausflüge.

Für Anfänger hat die Quantenmechanik zwei Aspekte, die gleichermaßen gelernt und geübt werden müssen: einerseits die tiefgreifend neuen begrifflichen Ansätze, die sich dem Verständnis nur langsam erschließen, andererseits die praktischen Rechenmethoden, die man im weiteren Studium braucht. Den ersten Aspekt deckt das vorliegende Buch gut, in einzelnen Abschnitten auch sehr gut ab. Auch die etwas unsystematischen historischen Anmerkungen und die kurze Diskussion von Interpretationsfragen sind hilfreich und regen zu weiterer Lektüre an. Eine gewisse Schwäche sehe ich eher auf der praktischen Seite der Quantentheorie, bei der man spürt, dass der Autor hier weniger eigene Erfahrung mitbringt als in den formalen Teilen. Als (imaginärer) Student kann ich aus diesem Buch nur Weniges lernen, das mir bei Rechnungen in konkreten atom-, festkörper- oder kernphysikalischen Problemen weiterhilft. Hier macht sich auch das Fehlen von Übungsaufgaben schmerzlich bemerkbar, die für ein vertieftes Verständnis unverzichtbar sind.

Als selbst lehrender, erfahrener Physiker gefällt mir die in erzählerischer Art geschriebene, etwas unsystematische Beschreibung von schwierigen Begriffen und Ideen der Quantentheorie. Als Student wäre ich damit nicht glücklich geworden und hätte einen systematischeren, die innere Logik der Entwicklungen betonenden Aufbau vorgezogen. Im Text verstreut findet man einige Literatur­angaben, es fehlt aber eine ausführlichere Literaturliste. Sehr hilfreich sind dagegen die vielen guten Illustrationen, die hervorgehobenen Formeln sowie die tabellarischen Zusammenstellungen, die in einigen Abschnitten zur Klarheit und Übersichtlichkeit beitragen.

Prof. Dr. Florian Scheck, Institut für Physik, Theoretische Elementarteilchenphysik, Universität Mainz

Weitere Infos:
H. Rollnik: Quantentheorie 2: Quantisierung und Symmetrien physikalischer Systeme - Relativistische Quantentheorie , Springer, Heidelberg, 2003. XIV+ 425 S., Softcover, ISBN 3-540-43717-7

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