The Physics of Foams
Weaire, Hutzler
The Physics of Foams
Von D. Weaire u. S. Hutzler.
Oxford University Press, Oxford 2000. XIII + 246 S., hardback.
ISBN 0-19-850551-5
"Ein hübsches Experiment ist schon an sich oft wertvoller als zwanzig in der Gedankenretorte entwickelte Formeln". Diesem Einstein-Zitat folgend, beginnen Dennis Weaire und Stefan Hutzler (Trinity College, Dublin) ihr Buch mit der Aufforderung "Pour a bottle of beer" (Irisches, versteht sich), " ... admire its lively performance". Gemeint ist die Dynamik der Entstehung, der Reifung und der mechanischen Eigenschaften des Schaums, die vom Lager bis zum Stout bekanntlich stark variieren. Ausgehend von einfachen Beobachtungen also, werden die wesentlichen geometrischen, topologischen und physikalischen Konzepte entwickelt, die zur Beschreibung von Schäumen heranzuziehen sind. Dies geschieht in sehr klarer, übersichtlicher und folgerichtiger Weise und kann von einem breiten Leserkreis nachvollzogen werden. Nur an wenigen Stellen, etwa bei der Schaumflussgleichung und ihren solitonischen Lösungen, wird deutlich mehr vorausgesetzt als eine naturwissenschaftlich-mathematische Allgemeinbildung. Formale Ableitungen sind dementsprechend im Anhang zusammengefasst.
Die Autoren versuchen, einen Über blick über das gesamte Gebiet zu geben, was im Großen und Ganzen auch gut gelingt. Es werden sowohl zwei- als auch dreidimensionale, "trockene" und "nasse" Schaumstrukturen behandelt, und zwar in allen wesentlichen dynamischen und statischen Aspekten. Unverständlich ist zwar, warum der Begriff der topologischen Ladung nicht explizit erwähnt wird. Die diesem zugrunde liegende Physik wird aber hinreichend behandelt. Auch das Fehlen der erst kürzlich in das Gebiet eingeführten Eichinvarianzkonzepte ist kein wirklicher Nachteil. Insgesamt vermittelt das Buch alles Wesentliche, wobei Theorie, Simulation und Experiment intensiv aufeinander bezogen werden. Auch werden die verwendeten Methoden i. Allg. ausreichend und verständlich erklärt. (Lediglich die Erklärung der magnetischen Resonanztomographie ist missglückt; da sollte man bei einer evtl. zweiten Auflage nachbessern!)
Die klassischen Beiträge der Pioniere der Erforschung des Schaums, vor allem Joseph Plateau, Lord Kelvin und Cyril Stanley Smith, werden gebührend behandelt. Auch typische Anwendungsgebiete, die nicht jeder kennt, wie etwa Trennverfahren in der Erzgewinnung oder Abfallbeseitigung, werden kurz behandelt, ebenso Anwendungen in Form von zellularen Werkstoffen, die in Natur und Technologie vielfach vorkommen. Insgesamt ein sehr empfehlenswertes Buch, dem ich viele Leser wünsche!
Prof. Dr. Stephan Herminghaus, Abteilung Angewandte Physik, Universität Ulm
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