llya Prigogine VOM SEIN ZUM WERDEN Zeit und Komplexität in den Naturwissenschaften Überarbeitete und erweiterte Neuausgabe

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Karlheinz Voss
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1 llya Prigogine VOM SEIN ZUM WERDEN Zeit und Komplexität in den Naturwissenschaften Überarbeitete und erweiterte Neuausgabe Aus dem Englischen von Friedrich Griese Piper München Zürich

2 Inhaltsverzeichnis Vorwort 11 Vorwort zur 2. Auflage 22 Kapitel I Die Zeit in der Physik 1. Die dynamische Beschreibung und ihre Grenzen Der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik Die molekulare Beschreibung irreversibler Prozesse Zeit und Dynamik 36 Kapitel II Physik des Seins die klassische Dynamik 1. Einführende Bemerkungen Hamiltonsche Bewegungsgleichungen und Ensembletheorie Operatoren Gleichgewichts-Ensembles Integrable Systeme Ergodische Systeme Dynamische Systeme, die weder integrabel noch ergodisch sind Schwache Stabilität 62 Kapitel III Physik des Seins - die Quantenmechanik 1. Einführung Operatoren und Komplementarität Quantisierungsregeln Die zeitliche Änderung in der Quantenmechanik Die Ensembletheorie in der Quantenmechanik Die Schrödinger-und die Heisenberg-Darstellung Gleichgewichts-Ensembles Das Meßproblem Zerfall instabiler Teilchen Ist die Quantenmechanik vollständig? 89

3 Kapitel IV Physik des Werdens die Thermodynamik 1. Die Entropie und das Boltzmannsche Ordnungsprinzip Lineare Thermodynamik des Nichtgleichgewichts Thermodynamische Stabilitätstheorie Anwendung auf chemische Reaktionen 108 Kapitel V Physik des Werdens die Selbstorganisation 1. Stabilität, Verzweigungen und Katastrophen Verzweigungen: der Brüsselator Ein lösbares Modell für die Verzweigung Kohärente Strukturen in Chemie und Biologie Ökologie Abschließende Bemerkungen 144 Kapitel VI Physik des Werdens - Nichtgleichgewichts-Schwankungen und Ordnung aus dem Chaos 1. Das Versagen des Gesetzes der großen Zahlen Chemische Spiele Nichtgleichgewichts-Phasenübergänge Kritische Schwankungen in Nichtgleichgewichts-SySternen Oszillationen und Brechung der Zeitsymmetrie Grenzen der Komplexität Einfluß des Rauschens der Umgebung Abschließende Bemerkungen 164 Kapitel VII Brückenschlag vom Sein zum Werden die kinetische Theorie 1. Einleitung Die kinetische Theorie Boltzmanns Korrelationen und die Entropie der Wiederverjüngung Gibbssche Entropie Das Poincare-Misra-Theorem Eine neue Komplementarität 183

4 Kapitel VIII Brückenschlag vom Sein zum Werden die mikroskopische Theorie irreversibler Prozesse 1. Die Irreversibilität und die Erweiterung des Formalismus der klassischen und der Quantenmechanik Eine neue Transformationstheorie Die Konstruktion des Entropie-Operators und die Transformationstheorie - die Bäcker-Transformation Entropie-Operator und die Poincaresche Katastrophe Die mikroskopische Interpretation des Zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik Kollektive Anregungen Teilcherfund Dissipation eine Nicht-Hamiltonsche Mikroweit 205 Kapitel IX Die Gesetze des Wandels 1. Einsteins Dilemma Zeit und Veränderung Zeit und Entropie als Operatoren Niveaus der Beschreibung Vergangenheit und Zukunft Eine offene Welt 222 Kapitel X Die Irreversibilität und die Raum-Zeit-Struktur 1. Der Zweite Hauptsatz als dynamisches Prinzip Brückenschlag zwischen Dynamik und Thermodynamik Die innere Zeit Von der Vergangenheit zur Zukunft Die Entropie-Schranke Irreversibilität und Nichtlokalität Die Boltzmann-Gradscher Limes Übergang zur makroskopischen Formulierung Die neue Raum-Zeit-Struktur Zustände und Gesetze - das Zusammenspiel von Sein und Werden Abschließende Bemerkungen 260

5 Anhang A: Zeit- und Entropie-Operatoren für die Bäcker-Transformation 264 Anhang B: Die Irreversibilität und die kinetische Theorie 272 Anhang C: Entropie, Messung und Überlagerungsprinzip in der Quantenmechanik 281 Anhang D: Kohärenz und Zufall in der Quantentheorie 288 Literaturverzeichnis 294 Register

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