Un primo corso su simmetria, relatività speciale e meccanica quantistica - I fondamenti della fisica

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Titolo originale:

A First Course on Symmetry, Special Relativity and Quantum Mechanics - The Foundations of Physics

Contenuto del libro:

Questo libro fornisce una descrizione approfondita e accessibile della relatività speciale e della meccanica quantistica, che insieme costituiscono le fondamenta della fisica del XXI secolo. Un aspetto nuovo è che alla simmetria viene dato il giusto rilievo come parte integrante di queste fondamenta. Il libro offre non solo una comprensione concettuale della simmetria, ma anche gli strumenti matematici necessari per l'analisi quantitativa. In quanto tale, costituisce un valido precursore di libri più mirati e avanzati sulla relatività speciale o sulla meccanica quantistica.

Gli studenti vengono introdotti a diversi argomenti che in genere non vengono trattati se non molto più tardi nel corso della loro formazione. Tra questi, i diagrammi spazio-temporali, il principio di azione, la dimostrazione del teorema di Noether, i vettori e i tensori di Lorentz, la rottura di simmetria e la relatività generale. Il libro fornisce anche ampie descrizioni su argomenti di interesse generale attuale come le onde gravitazionali, la cosmologia, il teorema di Bell, l'entanglement e l'informatica quantistica.

In tutto il testo si coglie ogni occasione per sottolineare l'intima connessione tra fisica, simmetria e matematica. Lo stile rimane leggero nonostante il contenuto rigoroso e intenso.

Il libro è pensato come testo di fisica autonomo o integrativo per un corso di uno o due semestri per studenti che abbiano completato un corso di calcolo introduttivo e un corso di fisica del primo anno che includa la meccanica newtoniana e un po' di elettrostatica. Una conoscenza di base dell'algebra lineare è utile ma non essenziale, poiché tutte le basi matematiche necessarie sono fornite nel corpo del testo o nelle appendici. Il testo è inframmezzato da oltre un centinaio di esempi di lavoro ed esercizi irrisolti per lo studente.