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Ahead of the curve - Volume 2: Hidden breakthroughs in the biosciences

[edited by] Dany Spencer Adams, Michael Levin . - Bristol, UK IOP Publishing, 2018

The popular conception of science is of a steady, upward climb of progress. The reality is not that simple. Highly significant discoveries often stay unrecognized for decades, particularly if they conflict with the current paradigm or extend it in ways hard to imagine at the time. Since Volume 1 of Ahead of the Curve, the editors have continued to collect papers they believe are important scientific contributions and have gotten lost due to the sheer volume of data and the dominance of the latest trend, whatever it may be. The pioneers in this book took such creative leaps that they essentially started new branches of inquiry.

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Spectroscopic probes of quantum matter

Christophe Berthod . - Bristol, UK IOP Publishing, 2018

This book based on a graduate-level course explains the underpinnings of many-body quantum theory and exposes the main methodologies for calculations, before describing, with the support of practical examples and short computer codes, how the spectroscopic techniques are represented within the theory and how their outcome is interpreted as a probe of the correlations between quantum particles.

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An introduction to time-resolved optically stimulated luminescence

Makaiko L. Chithambo . - San Rafael, CA Morgan & Claypool Publishers, 2018

Time-resolved optical stimulation of luminescence has become established as an important method for measurement of optically stimulated luminescence. The aim of time-resolved optical stimulation is to separate in time the stimulation and emission of luminescence. The time-resolved luminescence spectrum measured in this way can be resolved into components each with a distinct lifetime. The lifetimes are linked to physical processes of luminescence and thus provide a means to study dynamics involving charge transfer between point-defects in materials.

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An introduction to plasma physics and its space applications - Volume 1: Fundamentals and elementary processes

Luis Conde . - San Rafael, CA Morgan & Claypool Publishers, 2018

The growing number of scientific and technological applications of plasma physics in the field of aerospace engineering requires graduate students and professionals to understand their principles. This book is intended as a reading guide that is accessible to students and non-specialists. It covers the basic kinetic theory of neutral gases in equilibrium, as well as the physical description of plasmas as a statistical system of interacting particles, and advanced concepts of kinetic theory.

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Physik Basiswissen für Studierende technischer Fachrichtungen

von Rainer Dohlus . - Wiesbaden : Springer Fachmedien Wiesbaden, 2018

• Physik lernen mit Hilfe von Animationen • Viele Handzeichnungen mit farblicher Systematik bringen gute Anschaulichkeit und fördern das Verständnis • Viele Übungsaufgaben mit unterschiedlichem Schwierigkeitsgrad und vollständiger Lösung

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International Linear Collider (ILC): the next mega-scale particle collider

Alexey Drutskoy . - San Rafael, CA Morgan & Claypool Publishers, 2018

The International Linear Collider (ILC) is a mega-scale, technically complex project, requiring large financial resources and cooperation of thousands of scientists and engineers from all over the world. Such a big and expensive project has to be discussed publicly, and the planned goals have to be clearly formulated. This book advocates for the demand for the project, motivated by the current situation in particle physics.

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Organic lasers and organic photonics

edited by FJ Duarte . - Bristol, UK IOP Publishing, 2018

Organic Lasers and Organic Photonics is the first book, since the early 1990s, to address the technology and applications of organic dye lasers and provide an insightful perspective into the vast fields of organic lasers and their applications. This book also provides a comprehensive insight into the world of organic dye molecules with chapters that also explore the exciting fields optogenetics, organic laser medicine, and quantum communications.

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Novel microstructures for solids

Richard A Dunlap . - San Rafael, CA Morgan & Claypool Publishers, 2018

Some of the recently discovered materials with novel microstructures are reviewed in the present book. Part I of the book describes the structure and properties of quasicrystalline materials while Part II gives an overview of some of the unique phases that have been observed for elemental carbon. These unusual structures are discussed in the context of related materials with traditional crystallographic order.

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Particle physics

Richard A Dunlap . - San Rafael, CA Morgan & Claypool Publishers, 2018

The description of particle structure on the basis of the Standard Model, along with recent discoveries concerning neutrino properties, provides us with a comprehensive picture of the properties of subatomic particles. This book provides an overview of the Standard Model of Particle Physics, including an overview of the discovery and properties of the Higgs boson. It also summarizes the important investigations into the physics of neutrinos and provides an overview of the interpretation of these studies.

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The Wigner function in science and technology

David K Ferry, Mihail Nedjalkov . - Bristol, UK IOP Publishing, 2018

This book is designed to give a background on the origins and development of Wigner functions, as well as its mathematical underpinnings. Along the way the authors emphasise the connections, and differences, from the more popular non-equilibrium Green’s function approaches. But, the importance of the text lies in the discussions of the applications of the Wigner function in various fields of science, including quantum information, coherent optics, and superconducting qubits. These disciplines approach it differently, and the goal here is to give a unified background and highlight how it is utilized in the different disciplines.

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Umweltwissenschaften für Umweltinformatiker, Umweltingenieure und Stadtplaner

von Regine Grafe . - Berlin : Springer Berlin Heidelberg, 2018

• Umfassendes Glossar hilft beim Einstieg • Praxisnahe Begleitung der Grundlagen durch Fallbeispiele • Zahlreiche Bilder erleichtern den interdisziplinären Zugang zur Thematik

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Welträtsel aus Sicht der modernen Wissenschaften: Emergenz in Natur, Gesellschaft, Psychologie,Technik und Religion

von Hermann Helbig . - Berlin : Springer Berlin Heidelberg, 2018

• Gibt einen systematischen und anregenden Überblick über ungelöste Fragen der Menschheit aus wissenschaftlicher Perspektive • Schlägt einen Bogen von Mikro- und Makrokosmos über belebte Natur, Bewusstsein, Künstliche Intelligenz, Gesellschaft, geschichtliche Entwicklung bis hin zu den Weltreligionen • Stellt eine Vielzahl von Verzahnungen zwischen verschiedenen Disziplinen her

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Analysis I

von Matthias Hieber . - Berlin : Springer Berlin Heidelberg, 2018

• Ermöglicht das Verstehen und Vertiefen zentraler Konzepte • Enthält eine Vielzahl von Beispielen und Aufgaben • Zeigt die Vernetzung und Verzahnung der Analysis mit anderen Teilgebieten der Mathematik • Enthält ausgelagerte Anmerkungen und Ergänzungen als Zusatz- und Hintergrundinformation zum behandelten Stoff

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Algorithmische Mathematik

von Stefan Hougardy, Jens Vygen . - Berlin : Springer Berlin Heidelberg, 2018

• Bietet einen elementaren und leicht verständlichen Zugang zu Entwurf und Analyse von Algorithmen • Zeigt Verbindungen zur Graphentheorie und Numerik auf • Vermittelt grundlegende Programmierkenntnisse in C++ und enthält Beispiele für die Implementierung in der algorithmischen Mathematik • Für Studienanfänger besonders geeignet

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Theorie der Fermiflüssigkeit in Metallen: Ein kompakter Überblick als Einführung in die Theoretische Festkörperphysik

von Michael Kinza . - Wiesbaden : Springer Fachmedien Wiesbaden, 2018

• Kompakte Einführung in die Fermiflüssigkeitstheorie • Ausführliche, nachvollziehbare Rechnungen • Erklärungen zu den physikalischen Grundlagen

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So einfach ist Mathematik: Partielle Differenzialgleichungen für Anwender

von Dirk Langemann, Cordula Reisch . - Berlin : Springer Berlin Heidelberg, 2018

• Bietet einen anschaulich geschriebenen Einstieg in das Gebiet der partiellen Differenzialgleichungen • Mit ausführlichen Erläuterungen und einer Vielzahl von Beispielen • Erklärt die mathematischen Schwierigkeiten, ohne viel Vorwissen vorauszusetzen oder in mathematische Tiefen zu steigen

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Einführung in die Kinetik: Chemische Reaktionskinetik und Transporteigenschaften

von M. Dieter Lechner . - Berlin : Springer Berlin Heidelberg, 2018

• Befähigt den Leser, die Prüfung Reaktionskinetik im Fach Physikalische Chemie zu bestehen • Enthält Aufgaben und Lösungen • Verständlich geschriebenes Kompaktlehrbuch ohne Ballast

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Guidance on the personal monitoring requirements for personnel working in healthcare

Colin John Martin, David Temperton, Anthony Hughes, Thomas Jupp . - Bristol, UK IOP Publishing, 2018

The authors set out recommendations designed to help radiation protection practitioners and healthcare workers assess exposure levels for personnel and determine monitoring requirements based on established rules. This book is essential reading for medical physicists in radiation protection, diagnostic radiology and nuclear medicine, as well as radiographers and technologists due to changes in global dosimetry requirements. Additionally, it presents guidelines for medical physicists and others using radiation.

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The statistical eyeglasses: the math behind scientific knowledge

Edoardo Milotti . - San Rafael, CA Morgan & Claypool Publishers, 2018

Science often deals with hard-to-see phenomena, and they only stand out and become real when viewed through the lens of complex statistical tools. This book is not a textbook about statistics applied to science—there are already many excellent books to choose from—rather, it gives an overview of the basic principles that physical scientists use to analyze their data and bring out the order of Nature from the fog of background noise.

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Data Science – was ist das eigentlich?!: Algorithmen des maschinellen Lernens verständlich erklärt

von Annalyn Ng, Kenneth Soo . - Berlin : Springer Berlin Heidelberg, 2018

• Intuitive Erklärungen und Visualisierungen • Praktische Anwendungen zur Veranschaulichung der einzelnen Algorithmen • Zusammenfassung am Ende jeden Kapitels • Vergleich der Vor- und Nachteile der Algorithmen • Glossar der häufig verwendeten Begriffe • Alle Abbildungen für Farbenblinde geeignet

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Digitale Medien im Mathematikunterricht der Sekundarstufen I + II

von Andreas Pallack . - Berlin : Springer Berlin Heidelberg, 2018

• Der neuartige Einstieg in Digitale Medien für die Mathematikdidaktik der Sekundarstufen, keine (zu) enge Bindung an spezifische Hard- oder Software • Systematische und umfassende Darstellung von Grund auf mit Anregungen für den Mathematikunterricht, gezielt für das Lehramtsstudium und die Schulpraxis • Die vielfältigen Erprobungen an der Universität Bielefeld, am Studienseminar Hamm und in der Lehrerfortbildung bilden eine gute Grundlage für den Erfolg dieses Bandes

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Rechnen lernen und Flexibilität entwickeln: Grundlagen – Förderung – Beispiele

von Elisabeth Rathgeb-Schnierer, Charlotte Rechtsteiner . - Berlin : Springer Berlin Heidelberg, 2018

• Das Thema „flexibles Rechnen“ bezieht sich auf eine zentrale Aufgabe des Mathematikunterrichts in der Grundschule • Bislang gibt es auf dem Markt noch kein Buch, das sich ausschließlich mit diesem Thema beschäftigt • Verknüpfung fundierter, forschungsbasierter Hintergründe und praktischer Umsetzung

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Zeitpfad: Die Geschichte unseres Universums und unseres Planeten

von Jörg Resag . - Berlin : Springer Berlin Heidelberg, 2012

• Integrierte Darstellung vom Urknall über die verschiedenen kosmologischen und erdgeschichtlichen Epochen bis zu Vorhersagen für die Zukunft • Dabei steht das Verständnis der Zusammenhänge und der große Überblick im Vordergrund, weniger einzelne Fakten • Gut lesbar und mit vielen Abbildungen

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Verallgemeinerte Funktionen: Grundlagen und Anwendungsbeispiele

von Stefan Schäffler . - Wiesbaden : Springer Fachmedien Wiesbaden, 2018

• Bietet eine verständliche Einführung in die Grundlagen verallgemeinerter Funktionen bzw. Distributionen • Auch ohne Kenntnis der Funktionalanalysis nachvollziehbar • Mit Beispielen aus Anwendungen wie Signalübertragung und Rauschprozessen

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100 Betriebe für Ressourceneffizienz – Band 2: Praxisbeispiele und Erfolgsfaktoren

von Mario Schmidt, Christian Haubach, Marlene Preiß, Hannes Spieth, Joa Bauer . - Berlin : Springer Berlin Heidelberg, 2018

• Mögliche Wege zur Einsparung von Energie und Materialien • Ressourceneffizienz an Beispielen von produzierenden Betrieben aufgezeigt • Anschaulich, farbig bebildert, praxisnah

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Singularities in physics and engineering: properties, methods, and applications

Paramasivam Senthilkumaran . - Bristol, UK IOP Publishing, 2018

Singularities are pervasive throughout nature and this book is one of the first to combine all aspects of singular optics and to give a detailed view of the subject. "Singularities in Optical Physics and Engineering" give a thorough introduction to singularities and their development and goes on to explain in detail important topics such as the types of singularities, their properties, detection and application and the emerging research trends that are still developing.

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Rydberg physics

Nikola Šibalić, Charles S Adams . - Bristol, UK IOP Publishing, 2018

Rydberg physics is the land of gentle giants—highly-excited electronic states where an electron is, on average, far from the nucleus. They are created with a lot of energy, have unusually large size and live relatively long. They are useful because they are extremely sensitive to their environment; so much so that a single photon of light can change the behaviour of not only one, but dozens or hundreds of them, over distances we can easily see under an optical microscope.

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Tying light in knots: applying topology to optics

David S Simon . - San Rafael, CA Morgan & Claypool Publishers, 2018

Topology is the study of properties of geometrical objects that remain invariant as the object is bent, twisted, or otherwise continuously deformed. It makes appearances through such diverse phenomena as Pancharatnam–Berry phases, optical vortices and solitons, and optical simulations of solid-state topological phenomena. This book concisely provides the necessary mathematical background needed to understand these developments and to give a rapid survey of some of the optical applications where topological issues arise.

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Lineare Gleichungssysteme: Klartext für Nichtmathematiker

von Guido Walz . - Wiesbaden : Springer Fachmedien Wiesbaden, 2018

• Verfahren zum Lösen beliebiger Gleichungssysteme • In allgemein verständlicher Sprache verfasst • Mit zahlreichen Übungsbeispielen

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Non-instantaneous impulsive differential equations: basic theory and computation

JinRong Wang, Michal Fečkan . - Bristol, UK IOP Publishing, 2018

Many real-life processes can be characterised by rapid changes in their state. Some of these changes begin impulsively and are not negligible. For changes such as these, mathematical models called non-instantaneous differential equations are created. These models give rise to a new, hybrid dynamical system that can be used for many different purposes. Using a variety of equations, examples and solutions, this book will be an essential guide for researchers, graduate students and those interested in applied mathematics and related fields.

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Basiswissen Mathematik auf Arabisch und Deutsch: Ein zweisprachiger Vorkurs für Studienanfänger in mathematisch-naturwissenschaftlichen Fächern

von Moritz Weber . - Berlin : Springer Berlin Heidelberg, 2018

• Erster zweisprachiger Mathe-Vorkurs auf Arabisch und Deutsch! • Erlernen der deutschen (Fach-)Begriffe durch Anknüpfen an bekannte Inhalte • Auffrischen der fürs Studium relevanten mathematischen Inhalte • Fokus auf Anschaulichkeit und Beispielen statt technischer Details und mathematischer Beweise • Übersichtliche doppelseitige Darstellung • Knappe und kompakte Stoffauswahl

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The molecule as meme

Jeffrey Huw Williams . - San Rafael, CA Morgan & Claypool Publishers, 2018

Well, the truth is that up until the mid-1920s, many physicists did not believe in the reality of molecules. Indeed, it was not until after the physics community had accepted Ernest Rutherford’s 1913 solar-system-like model of the atom, and the quantum mechanical model of the coupling of electron spins in atoms that physicists started to take seriously the necessity of explaining the chemical changes that chemists had been observing, investigating and recording since the days of the alchemists.

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