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Auswirkungen unterschiedlicher experimenteller Repräsentationen auf den Kenntnisstand bei Grundschulkindern

Wolfgang Becker. - Berlin Logos, 2021. - (Studien zum Physik- und Chemielernen Band 310)

ie vorliegende Arbeit untersucht die Frage, welche Repräsentationsform innerhalb des Forschungsfeldes Experimentieren eine hohe Wirksamkeit auf den Lernzuwachs ausübt. Hierbei wurde das Themenfeld elektrischer Strom und Glühlampe als Lerninhalt in visueller, virtueller und manueller Repräsentationsform des Experimentierens in randomisierten Lerngruppen bearbeitet. Die Inhalte waren dabei kongruent, so dass ein identischer Leistungstest in einem Pre-Post-Design eine Aussage über den Wissenszuwachs ermöglicht hat. Die Auswertung des Testinstrumentariums erfolgte über T-Tests und Varianzanalysen mit Messwiederholung.

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Sprachliche Variationen von mathematischen Textaufgaben: Entwicklung eines Instruments zur Textanpassung für Textaufgaben im Mathematikunterricht

von David Bednorz. - Wiesbaden : Springer Fachmedien Wiesbaden, 2021

In diesem Open-Access-Buch wird gezeigt, dass ein Instrument zur sprachlichen adaptiven Anpassung benötigt wird, um auf die sprachlichen Lernvoraussetzungen bei Textaufgaben von Lernenden im Mathematikunterricht reagieren zu können. Auf Basis eines quantitativen Vorgehens werden die sprachlichen Variationen in mathematische Textaufgaben festgestellt und als Grundlage für sprachliche Veränderungspraktiken genutzt. Anhand der Ergebnisse dieser Arbeit werden fünf Faktoren herausgestellt, die für die Variation von Textaufgaben bedeutsam sind.

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Introduction to effective field theory: thinking effectively about hierarchies of scale

C. P. Burgess.. - Cambridge : Cambridge University Press, 2021

Using examples from across the sub-disciplines of physics, this introduction shows why effective field theories are the language in which physical laws are written. The tools of effective field theory are demonstrated using worked examples from areas including particle, nuclear, atomic, condensed matter and gravitational physics. To bring the subject within reach of scientists with a wide variety of backgrounds and interests, there are clear physical explanations, rigorous derivations, and extensive appendices on background material.

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Introduction to Lorentz geometry: curves and surfaces

Ivo Terek Couto, Alexandre Lymberopoulos. - Boca Raton : Chapman & Hall/CRC, 2020

• Over 300 exercises • Suitable for senior undergraduates and graduates studying Mathematics and Physics • Written in an accessible style without loss of precision or mathematical rigor • Solution manual available on www.routledge.com/9780367468644

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The cosmic microwave background

Ruth Durrer. - Second edition. - Cambridge : Cambridge University Press, 2021

This graduate textbook describes the Cosmic Microwave Background (CMB) physics from first principles in a detailed yet pedagogical way, assuming only that the reader has a working knowledge of General Relativity. Among the changes in this second edition are new chapters on non-Gaussianities in the CMB and on large-scale structure, and extended discussions on lensing and baryon acoustic oscillations, topics that have developed significantly in the last decade.

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Argumentation in chemistry education: research, policy and practice

edited by Sibel Erduran. - London : Royal Society of Chemistry, 2019. - (Advances in chemistry education series no. 2)

Edited by Sibel Erduran, an internationally recognised expert in chemistry education, this book brings together leading researchers to draw attention to research, policy and practice around the inclusion of argumentation in chemistry education. This book blends practical resources and strategies with research-based evidence. The book contains state of the art research and offers educators a balanced perspective on the theory and practice of argumentation in chemistry education.

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Quantum chemistry and dynamics of excited states: methods and applications

Leticia González, Roland Lindh. - Hoboken, NJ : Wiley, [2021]

• Essential theoretical techniques to describe the properties and dynamics of chemical systems • Electronic Structure methods for stationary calculations • Methods for electronic excited states from both a quantum chemical and time-dependent point of view • A breakdown of the most recent developments in the past 30 years

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Chemische Reaktionstechnik

von Robert Güttel, Thomas Turek. - Berlin Heidelberg : Springer Berlin Heidelberg, 2021

Dieses neue Lehrbuch stellt die Grundlagen zur Berechnung chemischer Reaktoren in einer kompakten und modernen Struktur vor. Es bietet sowohl im Studium als auch für die Berufspraxis ein solides Fundament und ist für das Selbststudium geeignet. Die grundlegenden Konzepte der Chemischen Reaktionstechnik werden anhand allgemeingültiger mathematischer Beschreibungen eingeführt und mit einer Vielzahl illustrativer und vertiefender Beispiele ergänzt.

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Problemlösen mit Strategieschlüsseln: Eine explorative Studie zur Unterstützung von Problembearbeitungsprozessen bei Dritt- und Viertklässlern

von Raja Herold-Blasius. - Wiesbaden : Springer Fachmedien Wiesbaden, 2021

Lernhilfen in Form von Hilfe- oder auch Tippkarten werden als Material zur Differenzierung im Unterricht eingesetzt. Ob diese Lernenden tatsächlich helfen, ist bisher unzureichend geklärt. Für die vorliegende Untersuchung dienen sog. Strategieschlüssel als Interventionsinstrument. Im Kontext des mathematischen Problemlösens wird untersucht, auf welche Art und Weise die Strategieschlüssel den Problembearbeitungsprozess von Dritt- bis Viertklässlern beeinflussen.

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Mathematik – ein Reiseführer

von Ingrid Hilgert, Joachim Hilgert. - 2nd edition. - Berlin Heidelberg : Springer Berlin Heidelberg, 2021

Warum ist Mathematik überhaupt wichtig und ein lohnendes Ziel? Worum geht es in der Mathematik, wie hat sie sich entwickelt? Welche Facetten hat die Mathematik? Welche sind wichtige Methoden und Strukturen der Mathematik?

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Förderung von diagnostischen Kompetenzen: Eine empirische Untersuchung mit Mathematik-Lehramtsstudierenden

von Natalie Hock. - Wiesbaden : Springer Fachmedien Wiesbaden, 2021

In der vorliegenden Studie wurde empirisch nachgewiesen, dass eine gezielte Intervention dazu beitragen kann, die Fehler-Ursachen-Diagnosekompetenz von Mathematik-Lehramtsstudierenden zu fördern. Diese spezifische Diagnosekompetenz ist notwendig, um Schülerfehler und deren Ursachen zu diagnostizieren, denn die abschließende Diagnose bildet die Grundlage für eine Differenzierung im Unterricht sowie diverse Förderangebote.

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Algebra: Gruppen – Ringe – Körper

von Christian Karpfinger, Kurt Meyberg. - 5th edition. - Berlin Heidelberg : Springer Berlin Heidelberg, 2021

Kleine Lehreinheiten und ausführliche Beweisführungen ermöglichen einen einfachen Zugang zu einem oft als schwierig und abstrakt empfundenen Gebiet Zahlreiche Aufgaben verschiedenen Schwierigkeitsgrads dienen dem Einüben der Begriffe und Konzepte und führen zu einer Vertiefung des Verständnisses Das Buch wurde für die 5. Auflage vollständig durchgesehen und um einen ausführlichen Abschnitt zum semidirekten Produkt von Gruppen erweitert

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Schülervorstellungen zu Geradengleichungen in der vektoriellen Analytischen Geometrie

von Stefan-Harald Kaufmann. - Wiesbaden : Springer Fachmedien Wiesbaden, 2021

Die vorliegende qualitative Interviewstudie geht der Frage nach, welche Vorstellungen Schülerinnen und Schüler mit einer Geradengleichung in Vektorform verbinden. Insgesamt 22 Schülerinnen und Schüler der gymnasialen Oberstufe werden mit Hilfe eines leitfadengestützten, problemzentrierten Interviews zu Geradengleichungen in Vektorform aus unterschiedlichen Perspektiven befragt. Die Auswertung der Interviews erfolgt mit einer an die Grounded Theory angelehnten Kategoriengenerierung und einer typenbildenden qualitativen Inhaltsanalyse, die die Bildung von 6 verschiedenen Typen ermöglicht.

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Differenzialgleichungen in elementarer Darstellung: Eine Einführung für das gymnasiale Lehramt

von Wolfgang Lay. - Berlin Heidelberg : Springer Berlin Heidelberg, 2021

Neuartige Perspektive zeigt grundlegende Muster der Analysis auf und erlaubt eine systematische Orientierung Liefert wertvolle Anregungen für die Didaktik der Hochschullehre, insbesondere für das Lehramt Fördert das Verstehen von Sachverhalten durch das Erkennen von Beziehungen und Verknüpfen von Bildern Schlägt eine Brücke zwischen der Schulmathematik und der Höheren Mathematik

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Lithium-Ion Batteries and Solar Cells: Physical, Chemical, and Materials Properties

edited ByMing-Fa Lin, Wen-Dung Hsu, Jow-Lay Huangy. - Boca Raton : CRC Press, 2021

• Employs first-principles and the machine learning method to fully explore the rich and unique phenomena of cathode, anode, and electrolyte (solid and liquid states) in lithium-ion batteries • Develops distinct experimental methods and techniques to enhance the performance of lithium-ion batteries and solar cells • Reviews syntheses, fabrication, and measurements • Discusses open issues, challenges, and potential commercial applications

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Linear and nonlinear optics: materials, properties, and applications

Kitsakorn Locharoenrat. - Singapore : Jenny Stanford Publishing, 2021

This book presents the underlying principles, implementation, and applications of the linear and nonlinear optical properties of materials and has been divided into two parts emphasizing these properties.

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Handbook of bond dissociation energies in organic compounds

Yu-Ran Luo. - Boca Raton ; London ; New York ; Washington, D.C. : Routledge, Taylor & Francis Group, 2003

With data on almost 2900 bonds in 2500 organic compounds, the Handbook of Bond Dissociation Energies in Organic Compounds is the first comprehensive collection of experimental BDE data. Author Dr. Yu-Ran Luo has spent more than 10 years collecting, assessing, and tabulating BDE experiment results and presents them here in a well-organized, easy-to-use series of tables. For each compound, the tables list up to five recent experimental values, indicate which is the recommended value, give the method used to determine each value, and provide references for each value.

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Statistical mechanics: from thermodynamics to the renormalization group

James H. Luscombe. - Boca Raton : CRC Press, 2020

• Presents the subject in a clear and entertaining style which enables the author to take a sophisticated approach whilst remaining accessible • Contains contents that have been carefully reviewed with a substantial panel to ensure that coverage is appropriate for a wide range of courses, worldwide • Accompanied by volumes on thermodynamics and non-equilibrium statistical mechanics, which can be used in conjunction with this book, on courses which cover both thermodynamics and statistical mechanics

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Professional development of chemistry teachers: theory and practice

Rachel Mamlok-Naaman, Ingo Eilks, George Bodner and Avi Hofstein. - London : Royal Society of Chemistry, 2018. - (Advances in chemistry education series no. 1)

Presenting models and examples of professional development for chemistry teachers, from pre-service preparation through to continuous professional development, the authors walk the reader through theory and practice. The authors discuss factors which affect successful professional development, such as workload, availability and time constraints, and consider how we maintain the life-long learning of chemistry teachers.

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Speech acoustic analysis

Philippe Martin. - London : Hoboken : ISTE, Ltd, 2021.

The text sets out in simple and accessible terms the various methods of acoustic analysis of speech, placing them in their historical context, allowing a better understanding of the mathematical and technical solutions adopted today in phonetics and experimental phonology. Without mathematical complications, the operating bases of the many speech analysis software currently available are exposed so that everyone can understand the limits and avoid errors and misinterpretations in their implementation.

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Uncertainty analysis for engineers and scientists: a practical guide

Faith A. Morrison. - Cambridge : Cambridge University Press, 2021

Build the skills for determining appropriate error limits for quantities that matter with this essential toolkit. Understand how to handle a complete project and how uncertainty enters into various steps. Provides a systematic, worksheet-based process to determine error limits on measured quantities, and all likely sources of uncertainty are explored, measured or estimated. Features instructions on how to carry out error analysis using Excel and MATLAB®, making previously tedious calculations easy.

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Engaging learners with chemistry: projects to stimulate interest and participation

edited by Ilka Parchmann, Shirley Simon and Jan Apotheker. - London : Royal Society of Chemistry, 2020. - (Advances in chemistry education series no. 5)

Edited by respected chemistry education researchers, and with contributions from practitioners across the world, Engaging Learners with Chemistry sets out the approaches that have been successfully tested and implemented according to different criteria, including informative, interactive, and participatory engagement, while also considering citizenship and career perspectives.

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Quantencomputer & Co: Grundideen und zentrale Begriffe der Quanteninformation verständlich erklärt

von Gesche Pospiech. - Wiesbaden : Springer Fachmedien Wiesbaden, 2021

Dieses essential führt auf eine verständliche Art und Weise in die Grundlagen der Quanteninformation ein, ein sich in den letzten Jahren stürmisch entwickelndes Forschungsgebiet. Dabei werden sowohl die grundlegenden Konzepte der Quantenphysik vorgestellt, die wichtig für die Anwendungen in der Quanteninformationstechnologie sind, als auch zentrale Experimente, die das Verständnis für die Grundlagen der Quantenphysik nachhaltig beeinflussten. Auf dieser Basis werden dann die wichtigen und faszinierenden Anwendungen wie Quantenkryptographie und Quantenteleportation erläutert.

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A first course in random matrix theory: for physicists, engineers and data scientists

Marc Potters, Jean-Philippe Bouchaud. - Cambridge : Cambridge University Press, 2021

ools such as random matrix theory and the study of large sample covariance matrices can efficiently process these big data sets and help make sense of modern, deep learning algorithms. Presenting an introductory calculus course for random matrices, the book focusses on modern concepts in matrix theory, generalising the standard concept of probabilistic independence to non-commuting random variables. Concretely worked out examples and applications to financial engineering and portfolio construction make this unique book an essential tool for physicists, engineers, data analysts, and economists.

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Pressure broadening of spectral lines: the theory of line shape in atmospheric physics

Peter Joseph Rayer. - Cambridge : Cambridge University Press, 2020

Presenting the quantum mechanical theory of pressure broadening and its application in atmospheric science, this is a unique treatment of the topic and a useful resource for researchers and professionals alike. Rayer proceeds from molecular processes to broad scale atmospheric physics to bring together both sides of the problem of remote sensing. Explanations of the relationship between a series of increasingly general theoretical papers are provided and all key expressions are fully derived to provide a firm understanding of assumptions made as the subject evolved.

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Creative chemists: strategies for teaching and learning

Simon Rees and Douglas Newton ; with a foreword by John Holman. - London : Royal Society of Chemistry, 2020. - (Advances in chemistry education series no. 4)

Creative thinking, be it that of the teacher or the student, has tended to be overlooked in science, but exercising it is important. This book shows how it can be done in chemistry, both in the context of creative chemistry teaching and in learning chemistry. As a resource, this book points the way to fostering exploration and the development of creative thinking in chemistry for the benefit of the student, and for the benefit of the teacher in offering a source of satisfaction and achievement in the work they do.

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The Johnstone triangle: the key to understanding chemistry

by Norman Reid. - London : Royal Society of Chemistry, 2021. - (Advances in chemistry education series no. 6)

Chemistry is often seen as a difficult subject to understand. This book focusses on the triangle model that Alex H. Johnstone developed in the early 1980s. Originally conceived in the context of making chemistry more accessible to a wider range of learners, the model has been applied in almost every area of education in chemistry at all stages of learning.

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Handbuch Chemische Reaktoren Chemische: Reaktionstechnik: Theoretische und praktische Grundlagen, Chemische Reaktionsapparate in Theorie und Praxis

herausgegeben von Wladimir Reschetilowski. - Berlin Heidelberg : Springer Berlin Heidelberg, 2020

Dieses umfassende Handbuch - in deutscher Sprache einzigartig - stellt die chemische Reaktionstechnik ausführlich vor und behandelt insbesondere die Vielzahl von Chemiereaktoren, die in der chemischen Industrie zum Einsatz kommen, inklusive ökologischer und ökonomischer Aspekte.

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Heuschrecken haben keinen König: Schwarmbildung und Selbstorganisation in Tierwelt, Physik und Informatik

Helmut Satz. - Weinheim : Wiley-VCH, 2021

Dieses Buch beschreibt die verschiedenen Formen des Schwarmverhaltens von Tiergemeinschaften und stellt diesen dann die entsprechenden Strukturen in Physik und Informatik gegenüber. Doch keine Angst: es wird nur einfache Mathematik benötigt, und auch die angeführte Physik und Biologie bewegt sich auf allgemeinverständlichem Niveau. Erleben Sie mit, wie aus einfachen Gesetzmäßigkeiten die komplexesten Phänomene entstehen können - ohne dass es einer zentralen Kontrollinstanz bedarf.

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Two-phase heat transfer

Mizra Mohammad Shah. - Hoboken : Wiley, 2021

Designed primarily as a practical resource for design and development engineers, ’Two-Phase Heat Transfer’ contains the theories and methods of two-phase heat transfer that are solution oriented. Written in a clear and concise manner, the book includes information on physical phenomena, experimental data, theoretical solutions, and empirical correlations. A very wide range of real-world applications and formulas/correlations for them are presented.

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An introduction to quantum optics: photon and biphoton physics

Yanhua Shih. - Second edition. - Boca Raton : CRC Press, 2021

Provides a complete update of a classic textbook for the field. Features many new topics, including optical coherence, coherent and incoherent imaging, turbulence-free interferometry. Includes new chapters for intensity fluctuation correlation and thermal light ghost imaging, and biphoton imaging. Expands on discussions of optical tests of quantum theory, Popper’s experiment, Einstein’s locality questions, and the delayed choice quantum eraser.

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Prozesse bei der strukturierenden Mengenwahrnehmung und strukturnutzenden Anzahlbestimmung von Kindern im Elementarbereich Eine Eye-Tracking Studie

von Priska Sprenger. - Wiesbaden : Springer Fachmedien Wiesbaden, 2021

Priska Sprenger untersucht Prozesse bei der strukturierenden Mengenwahrnehmung und strukturnutzenden Anzahlbestimmung von Kindern im Elementarbereich. Sie führt dazu eine Interventionsstudie im Pre-, Post-, Follow-up-Design mit 95 Kindern durch und entwickelt ein Auswertungsverfahren auf Basis einer Datentriangulation.

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Grundzüge der Konvexen Analysis

von Oliver Stein. - Berlin Heidelberg : Springer Berlin Heidelberg, 2021

Verständliche und anschauliche Einführung in die konvexe Analysis Anwendungsorientiert und mit vielen Bildern Ergänzt andere Werke in der Optimierung, z. B. zur globalen, parametrischen oder nicht-linearen Optimierung

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The nature of the chemical concept: re-constructing chemical knowledge in teaching and learning

Keith S. Taber. - London : Royal Society of Chemistry, 2019. - (Advances in chemistry education series no. 3)

This book offers a step-by-step analysis and discussion of just why some students find chemistry difficult, by examining the nature of chemistry concepts, and how they are communicated and learnt. This book will be invaluable to anyone interested in teaching and learning and offers guidance to teachers looking to make sense of, and respond to, the challenges of teaching chemistry.

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Laborstatistik für technische Assistenten und Studierende

von Patric U. B. Vogel. - Wiesbaden : Springer Fachmedien Wiesbaden, 2021

In diesem essential wird die Anwendung von statistischen Analysen von normalverteilten Daten im Laboralltag dargestellt. Hierzu zählen die Berechnung von Mittelwert und Standardabweichung sowie die Erstellung von einfachen grafischen Abbildungen. Im Anschluss werden Tests auf Ausreißer und Normalverteilung sowie Stichprobenberechnungen anhand einfacher Beispiele vorgestellt. Zusätzlich werden übliche Fehlerquellen bei der Anwendung statistischer Methoden erklärt.

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Schriftliche Begründungskompetenzen in stochastischen Aufgabenkontexten: Eine Evaluations- und Interventionsstudie im 4. Schuljahr

von Marieke Vogt. - Wiesbaden : Springer Fachmedien Wiesbaden, 2021

Kinder sollen bereits im Mathematikunterricht der Grundschule mathematische Zusammenhänge erklären und begründen. Fraglich ist, wie dieses Thema erfolgreich unterrichtet werden kann. Das vorliegende Buch liefert empirisch überprüfte Ansätze zur Förderung mathematischer Begründungskompetenzen und zeigt auf, wie diese mit dem innermathematischen Themenbereich der Stochastik verknüpft werden können.

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Pi und die Primzahlen: Eine Entdeckungsreise in die Mathematik

von Edmund Weitz. - Berlin Heidelberg : Springer Berlin Heidelberg, 2021

Eine mathematische Geschichte zum Mitdenken und Staunen Gewährt authentische und unterhaltsame Einblicke in die Mathematik Setzt nur grundlegende Schulkenntnisse voraus Entwickelt die Leibniz-Formel zur Berechnung der Kreiszahl Pi

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Kann Wissenschaft witzig?: Wissenschaftskommunikation zwischen Kritik und Kabarett herausgegeben

von Marc-Denis Weitze, Wolfgang Chr. Goede, Wolfgang M. Heckl. - Berlin Heidelberg : Springer Berlin Heidelberg, 2021

Zeigt, wie sich Forschung & Wissenschaft in die breite Öffentlichkeit tragen lassen Wie lässt sich Humor als Wissenschaftskommunikation einsetzen? Unter anderem mit Beiträgen zwischen Kritik und Kabarett von Vince Ebert, Martin Puntigam, Eckart von Hirschhausen, Helmut Schleich und Jean Pütz

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Klassische Mechanik mit Concept-Maps: Strukturiert durch die Theoretische Physik I

von Michael Wick. - Berlin Heidelberg : Springer Berlin Heidelberg, 2021

Legt den Fokus auf klare Zusammenhänge in der Theoretischen Mechanik Kontrastiert unter anderem Newton-, Lagrange- und Hamilton-Formalismus Richtet sich an Studierende der Physik, die gerne visuell orientiert lernen

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Is Einstein still right?: black holes, gravitational waves, and the quest to verify Einstein’s greatest creation

Clifford M. Will, Nicolás Yunes. - Oxford ; New York : Oxford University Press, 2020

This book chronicles the latest adventures of scientists as they put Einstein’s theory to the test in ever more precise and astonishing ways, and in ever more extreme situations, when gravity is unfathomably intense and rapidly churning. From the explosions of neutron stars and the collisions of black holes to the modern scientific process as a means to seek truth and understanding in the cosmos, this book takes the reader on a journey of learning and discovery that has been 100 years in themaking.

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