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Die Unentbehrlichen – Mikroben, des Körpers verborgene Helfer: Warum sind so viele Menschen krank? Antworten aus der Mikrobiomforschung
by Thomas C. BoschWir sind viele und haben mindestens ebenso viele Bakterienzellen wie eigene Zellen in unserem Körper. Was weiß man über die Funktion, die die Mikroben für Mensch und Tier hat? Thomas Bosch, Evolutions- und Entwicklungsbiologe und Experte auf dem Gebiet der Mikrobiomforschung, blickt bei dieser Frage auf die Fülle an Forschungsergebnissen und auch auf seine eigene Forschung zurück. Wir werden dazu angeregt, beim Nachdenken über die ansteigende Zahl an „Lifestyle“ Erkrankungen in einem ganzheitlichen Ansatz die Bedeutung des Mikrobioms zu berücksichtigen. Wir sind viele und wir waren schon immer viele, auch in der Evolutionsgeschichte. Ohne Mikroben können wir uns nicht normal entwickeln und sind krank. Wie wir leben und uns ernähren hat starken Einfluss auf die Mikroorganismen. Hinter dieser Erkenntnis steckt auch die Perspektive, durch Eingriffe in das Mikrobiom unsere Gesundheit zu erhalten. Die Komplexität der Mikrobiomforschung kann als kompakte Erzählung schwer zu verdauen sein. Dieses Buch kann es.
Die Verwandlung der Stoffe
by Ralf GeißDieses Buch ermöglicht auf anschauliche und leicht verständliche Weise einen Einstieg in die Chemie. Ausgehend von Naturphänomenen und Experimenten begeben sich Lernende auf eine Forschungs- und Entdeckungsreise. Da der Lehrgang aktuelle Erkenntnisse der Erziehungswissenschaften umsetzt, ist er als Grundlage für einen modernen Chemieunterricht sehr gut geeignet.Die Reise ins Reich der Chemie beginnt mit der Frage "was ist Feuer" und faszinierenden Experimenten dazu - sie endet mit dem Atommodell von Dalton. Mit dieser chemischen Theorie kann man die Frage, wie neue Stoffe gebildet werden können, beantworten. Wichtige Stationen auf dem Weg sind die chemischen Elemente, die Aggregatzustände, das Konzept der kleinsten Teilchen, das Kugelteilchen-Modell sowie Reinstoffe und Gemische.
Die Vielfalt des Lebens: Wie hoch, wie komplex, warum?
by Erwin BeckSeit der Konvention der Vereinten Nationen im Jahre 1992 zum Schutz der biologischen Vielfalt – dem sog. Rio-Abkommen – ist „Biodiversität“ weltweit zu einem Begriff für ein hohes Gut der Menschheit geworden, das es zu bewahren gilt. Inzwischen ist klar geworden, dass (fast) alles, was in einem Ökosystem abläuft, von seinen Organismen bewerkstelligt wird, und dass die Vielfalt dieser Organismengemeinschaften die Leistungen und die Stabilität der Landund Meeresökosysteme bedingt. Viele dieser Leistungen nutzt der Mensch, ohne sie könnte er nicht leben. Von uns oft nicht bemerkt, wirkt die Biodiversität unaufhörlich in unser tägliches Leben hinein. Dieses Lesebuch, geschrieben von Wissenschaftlern und Wissenschaftlerinnen der großen deutschen Wissenschaftsorganisationen und herausgegeben von einem renommierten Experten auf dem Gebiet, bringt dem Leser nicht nur die ungeheure Vielfalt des Lebens auf der Erde näher, sondern zeigt auch in einer gut verständlichen Sprache die Prinzipien und die Bedeutung der Biodiversität für das Leben auf der Erde auf. Darüber hinaus widmet sich das Werk dem komplexen und keineswegs immer negativen Zusammenspiel von menschlichen Einfl üssen und Biodiversität, und es diskutiert die verschiedenen Ansätze, um dieses Zusammenspiel zum Nutzen von Natur und Mensch zu verbessern. Das Buch wurde sprachlich und grafi sch von der bekannten Wissenschaftsjournalistin Claudia von See bearbeitet und ist nicht nur fachlich aktuell, sondern auch ein echter Lesegenuss.
Die vierte Generation der Kernreaktoren: Grundlagen, Typen und Nutzen verständlich erklärt
by Thomas SchulenbergDieses Buch richtet sich an Leserinnen und Leser, die mehr über Kernreaktoren der vierten Generation erfahren möchten, ohne jedoch tief in die Kerntechnik einsteigen zu müssen. Als diese Kernreaktoren bezeichnet man einige visionäre Konzepte, an die besondere Kriterien hinsichtlich Sicherheit, Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit vom Generation IV International Forum gestellt wurden. Im Buch werden daher unter anderem innovative wasser- und flüssigmetallgekühlte Reaktoren, Hochtemperatur- sowie Salzschmelzreaktoren beschrieben und ihre Bedeutung für Wirtschaft und Gesellschaft diskutiert. Der Autor vermittelt relevante Grundkenntnisse der Kerntechnik und zeigt dann anhand einiger anschaulicher Beispiele, welche zukünftigen Chancen diese vierte Generation von Kernreaktoren bietet, aber auch, welche Herausforderungen damit verbunden sein werden. Über den Autor Prof. Dr.-Ing. Thomas Schulenberg studierte Physik und Maschinenbau und promovierte auf dem Gebiet der natriumgekühlten Reaktoren. Während seiner vierzehnjährigen Industriekarriere entwickelte er Gasturbinen für konventionelle Kraftwerke. Seit 2000 war Prof. Schulenberg Leiter des Instituts für Kern- und Energietechnik des Karlsruher Instituts für Technologie und hielt dort Vorlesungen über konventionelle Kraftwerkstechnik ebenso wie über Kernkraftwerkstechnik. Als Mitglied des Lenkungsausschusses für wassergekühlte Reaktoren der vierten Generation engagierte er sich viele Jahre aktiv im Generation IV International Forum.
Die Vorsokratiker und die moderne Physik: Vom Wesen und Werden einer strengen Wissenschaft
by Josef HonerkampVon Dunkler Materie, Gravitationswellen und von der Suche nach einer Theorie für alle fundamentalen Wechselwirkungen lesen wir heutzutage in den Zeitungen und im Internet. Was ist das für eine Wissenschaft, die zu solchen Begriffen bei Fragen nach der Beschaffenheit der Welt kommt? Welche Geschichte hat diese Wissenschaft und was sind ihre konstitutiven Merkmale? Wie weit kann man überhaupt den Aussagen einer Wissenschaft vertrauen?Schon in der Zeit vor Sokrates haben im antiken Griechenland Naturforscher und Mathematiker die Grundlagen für das heutige Wissenschaftszeitalter geschaffen. In diesem Sachbuch wird der Weg einer strengen Wissenschaft von den Fragen der Vorsokratiker bis zu heutigen Antworten in der Physik in großen Linien nachgezeichnet. Der Autor:Josef Honerkamp hat mehr als 30 Jahre als Professor für Theoretische Physik gelehrt und auf den Gebieten Quantenfeldtheorien, Statistische Mechanik, Nichtlineare Systeme und Stochastische Dynamische Systeme in Bonn und Freiburg geforscht. In seiner Freizeit verfasst er Lehr- und Sachbücher.
Die Welt der Pilze
by Heinrich Dörfelt Erika Ruske Arndt KästnerDieses Sachbuch ist eine populär gestaltete, aber fachlich anspruchsvolle, reich bebilderte Übersicht der allgemeinen, speziellen und der angewandten Mykologie (Pilzkunde). Die Lebensweise der Pilze, die vielfältigen Formen ihrer Sexualität, die Anatomie und Morphologie ihrer Fruchtkörper, ihre Ökologie samt ihrer komplizierten symbiontischen Verflechtungen bis hin zu Fusionssymbiosen werden ebenso erläutert wie die Problematik der Gift- und Speisepilze, der Mykotoxine, der Pilzkulturen, des Pilzschutzes, der Pilzkrankheiten oder des problemreichen Holzabbaus durch Pilze.Pilze begegnen uns alltäglich, sie können mit ihrer Lebensleistungen für uns Menschen großen Nutzen bringen, aber auch gewaltige Schäden verursachen; denken wir z.B. an hochwertige Pilzgerichte mit schmackhaften Trüffeln, aber auch an verheerende Ernteverluste durch pilzliche Kartoffelschädlinge -– an Hochleistungsstämme von Hefepilzen und lästige Nagelpilze im Fußbereich.Das Buch wurde für mykologisch interessierte Naturfreunde geschrieben, die mehr über die Pilze, ihre Rolle in der Natur und ihre Bedeutung für uns Menschen wissen möchten, als im Allgemeinen bekannt ist. Es ist auch für Pilzberater, Studierende biologischer Wissenschaften, für Lehrkräfte und interessierte Praktiker und Praktikerinnen in der Land- und Forstwirtschaft verfasst worden.Die nach Sachgebieten gegliederten Texte ermöglichen es zudem, das Buch als spezielle Lektüre zu nutzen. Das Organismen-Register und die Inhaltsübersichten bieten weitere Möglichkeiten des Einstiegs in den vielgliedrigen Inhalt.
Die Welt ist dreieckig: Die Triade Philosophie – Physik – Technik
by Horst CzichosDiese Buch stellt in prägnanter Form die Entwicklung und den Wissensstand der drei Gebiete Philosophie, Physik und Technik dar und will zum multidisziplinären Verständnis der Welt beitragen.
Die Welt ist dreieckig: Die Triade Philosophie – Physik – Technik
by Horst CzichosDieses Sachbuch stellt in prägnanter Form die Entwicklung und den Wissensstand der drei Gebiete Philosophie, Physik und Technik dar und will zum multidisziplinären Verständnis der Welt beitragen.
Die wilde Stadt: Stadtwildnis als Ideal, Leistungsträger und Konzept für die Gestaltung von Stadtnatur
by Jürgen BreusteEin städtisches Leben ohne Wildnis ist denkbar, aber nicht erstrebenswert!Stadtwildnis wagen! Das bedeutet ungeplanter Natur im städtischen Leben einen Platz bieten.Die meisten Stadtbewohner wissen heute gar nicht mehr, was Wildnis eigentlich ist, sind aber gleichzeitig von Wildtieren und –pflanzen fasziniert. Wir haben ein tief verwurzeltes Bedürfnis, etwas über das uns umgebende Leben, die Arten und Artenvielfalt zu erfahren, um zu verstehen, wie wir dies auch in die Städte holen können. Trotzdem haben wir keine konkrete Vorstellung wie wilde Stadtnatur integriert in eine grüne Infrastruktur aussehen kann.Dieses Lehrbuch zur wilden Stadt untersucht Stadtwildnis, ihre Erscheinungsformen, ihre Wahrnehmung durch Stadtbewohner und Naturschützer und begreift Wildnis als Chance und Herausforderung. Dabei stellt es Biodiversität und Naturerlebnis in den Mittelpunkt. Es beantwortet wichtige aktuelle Fragen zu den ökologischen und soziokulturellen Grundlagen von Stadtwildnis, zu ihrer Struktur, zum ökologischen Leistungsvermögen, zum Verhalten gegenüber Wildnis und zum Schutz von wilder Natur in der Stadt. Das Buch erklärt, was Stadtwildnis ist, warum sie Lebensraum von wilden Pflanzen und Tieren ist, wie die Bewohner der Stadt mit ihr zusammenleben können und warum Wildnis ein wertvoller Bestandteil einer blauen und grünen urbanen Infrastruktur sein kann.Theorien und Erkenntnisse der Stadtentwicklung und Ökologie werden mit praktischen Anwendungen in der Stadtplanung zum Thema Stadtwildnis verbunden und mit vielen Fallstudien und weltweiten Beispielen veranschaulicht. Die großen Potenziale von Stadtwildnis werden im Detail aufgezeigt. Um Stadtwildnis nicht zum Problem werden zu lassen, bedarf es eines zielgerichteten, an die besonderen Bedingungen wilder Stadtnatur angepassten Wildnis-Managements, das Naturschutz wie Naturgestaltung gleichermaßen einschließt und dabei immer den Bezug zu den Stadtbewohnern im Auge behält.Ein Lehrbuch, das besonders Studierende und Lehrende der Fächer Stadt- und Raumplanung, Ökologie, Biologie, Landschaftsarchitektur, Landschaftspflege, Geographie und Sozialwissenschaften anspricht und darüber hinaus auch fächerübergreifende Studiengänge wie Smart Cities und Naturmanagement sowie Praktiker der Stadtgestaltung und -entwicklung und des Naturschutzes bedient.
Die Wildnis und wir: Geschichten von Intelligenz, Emotion und Leid im Tierreich
by Georg GellertObwohl die Menschheit bereits das Wissen hat, um unsere Nachbarplaneten aufsuchen zu können, sind ihre Kenntnisse, was die eigene Umgebung anbetrifft, immer noch bruchstückhaft. Dabei gibt es auch auf der Erde noch so viel zu entdecken! Das Wesen von möglichen außerirdischen Organismen könnte uns nicht mehr überraschen als unsere eigenen Mitbewohner, die Wildtiere. Ihre besonderen Fähigkeiten übertreffen bei weitem den eigenen Entwicklungsstand. Der Autor lenkt das Augenmerk aber auch auf das trostlose und gefahrvolle Leben in der Wildnis. Der Mensch hat es glücklicherweise weitgehend geschafft, sich daraus zu befreien. Aber was machen wir mit unseren Weggefährten? Haben wir hier eine moralische Verpflichtung? Eine Antwort darauf würde uns auch helfen, unsere Heimat wieder als das zu erkennen was sie ist, nämlich ein blaues Juwel im lebensfeindlichen Weltraum.
Die Wissenschaft des Subjekts
by Raphael BeerMit dem Subjekt wird eine logisch nicht hintergehbare Entität benannt, die sich aus den Prämissen des Radikalen Konstruktivismus ableiten lässt. Damit ist jedoch wenig gesagt, weil ein reines Subjekt nicht mehr ist als ein Subjekt. Mit dem Fokus auf die Wissenschaft soll es daher auf die Gesellschaft bezogen werden. Die zentrale Frage ist dann, wie lässt sich eine Wissenschaft vor dem Hintergrund eines radikalen Subjektbegriffes konzipieren. Eingebettet sind diese Überlegungen in das Projekt einer Kritischen Theorie der Gesellschaft.
Die Wissenschaft vom Leben nach dem Tod
by Alexander Moreira-Almeida Marianna de Costa Humberto Schubert CoelhoDieses Buch untersucht die besten verfügbaren empirischen Beweise für eine der schwierigsten und allgegenwärtigsten Fragen in allen Zeitaltern, Kulturen und Religionen: das Überleben des menschlichen Bewusstseins nach dem Tod. Es beginnt mit einem kontextuellen Überblick über den Glauben an ein persönliches Überleben und widerlegt fehlgeleitete historische und erkenntnistheoretische Argumente gegen die Vorstellung eines Überlebens nach dem Tod (z. B. irrational, rein religiös, wissenschaftlich unmöglich, von der Neurowissenschaft als falsch erwiesen). Das Buch gibt einen Überblick über die wissenschaftlichen Beweise für das Fortleben des menschlichen Bewusstseins nach dem Tod und konzentriert sich dabei auf Studien über Medialität, Nahtoderfahrungen, außerkörperliche Erfahrungen und Reinkarnation.Zu den behandelten Themen gehören:Der Glaube an ein Leben nach dem Tod in der heutigen Welt sowie in der Geschichte der Religionen und der Philosophie.Die wichtigsten fehlgeleiteten Argumente und Vorurteile gegen die wissenschaftliche Erforschung des Überlebens nach dem Tod.Was sind empirische Beweise für ein Überleben nach dem Tod?Die wichtigsten alternativen Erklärungshypothesen für das Überleben nach dem Tod.Die wichtigsten kulturellen Hindernisse für eine faire Untersuchung der verfügbaren Beweise für das Weiterleben des Bewusstseins nach dem Tod.Science of Life After Death ist ein unverzichtbares Hilfsmittel für Forscher, Professoren und Doktoranden sowie für Kliniker, Therapeuten und andere Fachleute in den Bereichen Entwicklungs- und klinische Psychologie, Spiritualität, Religions- und Bewusstseinsforschung, Psychiatrie, Neurowissenschaft/Neurologie, Phänomenologie/Philosophie, Komplementär- und Alternativmedizin und allen damit verbundenen Disziplinen.
Die wissenschaftliche Welt des Karl-Friedrich Bonhoeffer: Die Verflechtung von Wissenschaft, Religion und Politik im Dritten Reich
by Kathleen L. HousleyIm Deutschland des 20. Jahrhunderts wurde Karl-Friedrich Bonhoeffer als brillanter Chemiker bekannt, während mehrere seiner Verwandten – darunter Dietrich Bonhoeffer – in den Widerstand gegen Hitler verwickelt waren, was zu ihrer Hinrichtung führte. Dieses Buch zeichnet die Verflechtung von Wissenschaft, Religion und Politik im Dritten Reich und im Leben von Karl-Friedrich, seiner Familie und seinen Kollegen, darunter Fritz Haber und Werner Heisenberg, nach. Der für den Nobelpreis nominierte Karl-Friedrich war ein Experte für schweres Wasser, ein Bestandteil der Atombombe. Während des Krieges geriet er zwischen die Fronten vonVerwandten, die Hitler töten wollten, und Freunden, die Hitler beim Bau einer Atomwaffe halfen. Karl-Friedrich entpuppt sich als eine komplexe Figur – ein Agnostiker, dessen Bruder ein renommierter Theologe war, und ein Chemiker, der sowohl widerwillig deutsche Atomwissenschaftler beriet als auch mit Paul Rosbaud, einem Spion der Briten, zusammenarbeitete. Die wissenschaftliche Welt von Karl-Friedrich Bonhoeffer ist die Geschichte eines Mannes, der die Chemie, seine Familie und seine Nation liebt und versucht, inmitten des Chaos allen gerecht zu werden.
Die wunderbare Welt der Steine und Juwelen
by Linda HendersonJonas macht einen Ausflug in die Natur und trifft dabei einen interessanten älteren Freund. Sein neuer Freund erzählt ihm von drei Arten von Steinen, die er am Wegesrand findet. Dann erzählt er über die Edelsteinen, von denen die Bibel sagt, dass sie in einer himmlischen Stadt namens das neue Jerusalem sind. Dies ist ein gutes Einsteigerhandbuch für diejenigen, die Wissenschaft mögen, und daran interessiert sind, mehr über Gesteine und Edelsteine zu lernen.
Die wundersame Welt der Atomis: 10 Jahre in den Physikalischen Blättern
by Peter EversDie "Atomis" sind die Hauptdarsteller in ca. 100 lustigen und satirischen Cartoons zur Physik. Nicht nur bei eingefleischten Physikern hat der humorvolle Umgang von Peter Evers mit Situationen und Begriffen aus der Physik in der regelm igen Rubrik der "Physikalischen Bl tter" ber nunmehr fast 10 Jahre eine breite Leserschaft gewonnen.
Die Zeit in Physik, Philosophie und im Menschlichen
by Walter HehlDieses Buch bietet einen systematischen Überblick zum Zeitbegriff aus der Sicht der Philosophie, der Naturwissenschaft und der Alltagspsychologie.
Die Zukunft des MINT-Lernens – Band 1: Perspektiven auf (digitalen) MINT-Unterricht und Lehrkräftebildung
by Jürgen Roth Michael Baum Katja Eilerts Gabriele Hornung Thomas TrefzgerDieser Open-Access-Sammelband stellt Perspektiven auf digitalen MINT-Unterricht und die Lehrkräftebildung der Zukunft dar. Auf Grundlage aktueller Forschungsergebnisse beantwortet er aktuelle Fragestellungen, etwa: Welche Kompetenzen und welche Lerninhalte werden für die Herausforderungen von morgen benötigt und welchen Beitrag können die MINT-Fächer dazu leisten? Inwiefern kann die Digitalisierung bei einem Lernen für die Zukunft unterstützen bzw. ist sie notwendiger Bildungsinhalt für zukünftiges Handeln? Welche digitalen Technologien, digitalen Werkzeuge und digitalen Lernumgebungen können bei der Entwicklung von 21st Century Skills bei Lernenden beitragen? Wie müssen sie ausgestaltet sein, um beim Lernen und Problemlösen unterstützend zu wirken und die Lernenden zum kritischen Denken (Critical Thinking) anzuregen? Wie kann eine Diagnostik mit digitalen Methoden aussehen? Was folgt aus all dem für die MINT-Lehrkräftebildung? Der vorliegende erste Band ist Teil eines zweibändigen Sammelwerks; die beiden Bände sind weitgehend unabhängig voneinander lesbar und unterscheiden sich in ihrem inhaltlichen Fokus: Während Band 1 grundsätzliche Perspektiven beleuchtet, fokussiert Band 2 eher auf konkrete digitale Tools und Methoden für die Unterrichtspraxis. Die Beiträge wurden im Rahmen des Projekts „Die Zukunft des MINT-Lernens – Denkfabrik für Unterricht mit digitalen Technologien“, gefördert durch die Deutsche Telekom Stiftung, entwickelt. Sie decken verschiedene (assoziierte) Projekte des Entwicklungskonsortiums der beteiligten Hochschulstandorte ab und bieten zukunftsweisendes Wissen zum Thema.
Die Zukunft des MINT-Lernens – Band 2: Digitale Tools und Methoden für das Lehren und Lernen
by Jürgen Roth Katja Eilerts Michael Baum Gabriele Hornung Thomas TrefzgerDieser Open-Access-Sammelband stellt zukunftsweisende digitale Tools, Methoden und Konzepte für guten MINT-Unterricht vor: Er erläutert und diskutiert insbesondere Konzepte und Forschungsergebnisse zur lernförderlichen Gestaltung von digitalen Erweiterungen analoger Lehr- und Lernmethoden sowie von digitalen Lernumgebungen für zukünftige Anforderungen. Dabei geht er unter anderem auf das (digitale) Experimentieren, Videoanalyse, Augmented Reality und Gestaltungskriterien für Virtual-Reality-Lernumgebungen ein. Auf Grundlage aktueller Forschungsergebnisse beantwortet das Buch aktuelle Fragestellungen, etwa: Inwiefern kann die Digitalisierung bei einem MINT-Lernen für die Zukunft unterstützen? Welche digitalen Technologien, digitalen Werkzeuge und digitalen Lernumgebungen können bei der Entwicklung von 21st Century Skills bei Lernenden beitragen? Wie müssen sie ausgestaltet sein, um beim Lernen und Problemlösen unterstützend zu wirken und die Lernenden zum kritischen Denken (Critical Thinking) anzuregen? Der vorliegende zweite Band ist Teil eines zweibändigen Sammelwerks; die beiden Bände sind weitgehend unabhängig voneinander lesbar und unterscheiden sich in ihrem inhaltlichen Fokus: Während Band 1 grundsätzliche Perspektiven beleuchtet, fokussiert Band 2 eher auf konkrete digitale Tools und Methoden für die Unterrichtspraxis. Die Beiträge wurden im Rahmen des Projekts „Die Zukunft des MINT-Lernens – Denkfabrik für Unterricht mit digitalen Technologien“, gefördert durch die Deutsche Telekom Stiftung, entwickelt. Sie decken verschiedene (assoziierte) Projekte des Entwicklungskonsortiums der beteiligten Hochschulstandorte ab und bieten zukunftsweisendes Wissen zum Thema.
Die Zukunft unserer Energieversorgung: Eine Analyse aus mathematisch-naturwissenschaftlicher Sicht
by Dietrich PelteDas Buch behandelt die Energie als Mittel zur Entropieerzeugung, welche die Voraussetzung für alle auf der Erde ablaufenden Prozesse ist. Die verfügbaren Energieträger werden unterschieden in erneuerbar und nichterneuerbar. Für letztere wird ihre Reichweite mithilfe mathematischer Modelle berechnet, wobei die Entwicklung der Bevölkerungszahlen und des Lebensstandards berücksichtigt werden. Anhand physikalischer Gesetze wird untersucht, in welchem Umfang erneuerbare Energien den Verlust an nichterneuerbaren Energien ersetzen können. Gleichzeitig definieren diese Gesetze eine Grenze, welche Wachstumsprozesse auf der Erde nicht überschreiten dürfen.
Die zweite Quantenrevolution: Vom Spuk Im Mikrokosmos Zu Neuen Supertechnologien
by Lars Jaeger„Quantenphysik ist bizarr und komisch, und sie widerspricht komplett unserem gesunden Menschenverstand“ oder ganz einfach „Die spinnen, die Physiker“ - so oder ähnlich ist die Wahrnehmung vieler Menschen, wenn es um die Grundtheorie der modernen Physik geht. Die These dieses Buches lautet: „Quantenphysik, so bizarr und abgehoben sie erscheinen mag, ist für unser heutiges Leben die bedeutendste wissenschaftliche Theorie. Und ihr Einfluss ist bei weitem nicht an irgendein Ende gelangt. Da kommt noch einiges auf uns zu!“ Der Autor steigt dabei mitten in unser Alltagsleben ein: Sie wollen mehr über heutige und zukünftige Technologien erfahren? Dann beschäftigen Sie sich mit dem Quantencomputer oder dem Quanteninternet; Technologien, deren erste Prototypen in den letzten Jahren möglich wurden und schon sehr bald unser tägliches Leben bestimmen werden. Das Buch wird Bewusstsein schaffen für die Bedeutung der Quantenphysik heute, dabei werden auch philosophische und weltanschauliche Fragen nicht außer Acht gelassen. Am Schluss wird der Leser den heutigen Stand der Quantenphysik kennen und dabei Antwort auf Fragen finden, die Einstein, Bohr, Heisenberg und andere Physik-Genies des 20. Jahrhunderts noch nicht wussten. Mit diesem Buch erschließen sich ihm nicht nur eine Reihe ganz neuer Technologien, sondern auch die dramatischen Einflüsse der modernen Physik für das Gefüge unserer Weltanschauung.
Diel Vertical Migration of Zooplankton in Lakes and Oceans
by Joop RingelbergThe book deals with Diel Vertical Migration (DVM) of zooplankton in oceans and lakes and is the first critical discussion of the literature in 100 years of research. The accent is on photo-response experiments that revealed the physiological fundament unifying migration behaviour in both biotopes. Accelerations in relative changes in light intensity of dawn and dusk are the stimuli that trigger a PhotoBehaviour Mechanisms (PBM) evolved to realise predator evasion and starvation prevention. Physiology and behaviour are tuned to these adaptive goals. A "set of ecological factors" is necessary and an algorithm shows the operation of the "set". However, not only the kinetic component of behaviour is based on light, also orientation but now the angular light distribution is responsible. Contrast orientation as in Daphnia may also hold for other animals, for example, Euphausia.The application of the PBM in lakes and oceans is demonstrated amongst other for the vertical movements of Sound Scattering Layers. These layers move faster, slower or as fast as an isolume which was a problem for the decennia long explanation that migrating animals followed an optimal light intensity. The enigma was solved. Using time series of changes in population size, egg ratios, development times and death rates due to predation by juvenile fish, the influence of DVM on population dynamics was analysed. Finally, covering the flow of matter in the traditional food web by a network of information transitions illustrates the controlling function of infochemicals, such as fish kairomones.
Dielectric Breakdown in Gigascale Electronics
by Juan Pablo Borja Toh-Ming Lu Joel PlawskyThis book focuses on the experimental and theoretical aspects of the time-dependent breakdown of advanced dielectric films used in gigascale electronics. Coverage includes the most important failure mechanisms for thin low-k films, new and established experimental techniques, recent advances in the area of dielectric failure, and advanced simulations/models to resolve and predict dielectric breakdown, all of which are of considerable importance for engineers and scientists working on developing and integrating present and future chip architectures. The book is specifically designed to aid scientists in assessing the reliability and robustness of electronic systems employing low-k dielectric materials such as nano-porous films. Similarly, the models presented here will help to improve current methodologies for estimating the failure of gigascale electronics at device operating conditions from accelerated lab test conditions. Numerous graphs, tables, and illustrations are included to facilitate understanding of the topics. Readers will be able to understand dielectric breakdown in thin films along with the main failure modes and characterization techniques. In addition, they will gain expertise on conventional as well as new field acceleration test models for predicting long term dielectric degradation.
Dielectric Materials for Capacitive Energy Storage (Emerging Materials and Technologies)
by Haibo Zhang Hua TanDue to growing energy demands, the development of high-energy storage density dielectric materials for energy storage capacitors has become a top priority. Dielectric Materials for Capacitive Energy Storage focuses on the research and application of dielectric materials for energy storage capacitors. It provides a detailed summary of dielectric properties and polarization mechanism of dielectric materials and analyzes several international cases based on the latest research progress.• Explains advantages and development potential of dielectric capacitors.• Discusses energy storage principles of dielectric materials as well as effects of polarization and breakdown mechanisms on energy storage performance.• Summarizes achievements and progress of inorganic and organic dielectric materials as well as multidimensional composites.• Details applications and features international case studies.• Offers unique insights into existing issues and forecasts for future research priorities.With its summary and large-scale analysis of the fields related to dielectric energy storage, this book will benefit scholars, researchers, and advanced students in materials, electrical, chemical, and other areas of engineering working on capacitors and energy storage.
Dielectric Materials for Energy Storage and Energy Harvesting Devices (River Publishers Series in Energy Sustainability and Efficiency)
by Shailendra Rajput Sabyasachi Parida Abhishek SharmaAs the demand for energy harvesting and storage devices grows, this book will be valuable for researchers to learn about the most current achievements in this sector. Sustainable development systems are centered on three pillars: economic development, environmental stewardship, and social. One of the ideas established to achieve balance between these pillars is to minimize the usage of nonrenewable energy sources. Harvesting energy from the surrounding environment and converting it into electrical power is one viable solution to this problem. In recent years, there has been a surge in the development of new energy generation technologies such as solar, wind, and thermal energy to replace fossil fuel energy supplies with cleaner renewable ones. Energy harvesting systems have emerged as a key study topic and are rapidly expanding.
Dielectric Properties of Ionic Liquids
by Marian PaluchThis book discusses the mechanisms of electric conductivity in various ionic liquid systems (protic, aprotic as well as polymerized ionic liquids). It hence covers the electric properties of ionic liquids and their macromolecular counterpanes, some of the most promising materials for the development of safe electrolytes in modern electrochemical energy devices such as batteries, super-capacitors, fuel cells and dye-sensitized solar cells. Chapter contributions by the experts in the field discuss important findings obtained using broadband dielectric spectroscopy (BDS) and other complementary techniques. The book is an excellent introduction for readers who are new to the field of dielectric properties of ionic conductors, and a helpful guide for every scientist who wants to investigate the interplay between molecular structure and dynamics in ionic conductors by means of dielectric spectroscopy.