Mathematische Grundlagen für Physiker

Schon zu Beginn des Studiums wird klar, dass das wichtigste Handwerkszeug des Physikers die Mathematik ist. Ja, man kann sogar behaupten, dass die Mathematik die eigentliche Sprache der Physik ist. In dieser Sprache werden die physikalischen Gesetzmäßigkeiten und Theorien formuliert, und zwar auch schon zu Beginn des Studiums. Sehr schnell stellt sich heraus, dass der dazu notwendige mathematische Apparat deutlich über den der Schulmathematik hinausgeht. Man muss seine Kenntnisse und Fertigkeiten kontinuierlich ausbauen, um den Inhalt der Physikvorlesungen zu verstehen.

Ziel dieses Lehrbuch ist es, eine theoretisch-physikalische und mathematische Vertiefung des Stoffes der Grundvorlesungen in Physik zu bieten. Dabei wird nach Möglichkeit parallel zu dem Vorgehen in der Experimentalphysik das mathematische Handwerkszeug des Physikers vermittelt.

Die Stoffauswahl orientiert sich an den wesentlichen Inhalten der ersten Grundvorlesungen zur Physik und konzentriert sich in der Hauptsache auf die Mechanik und die Elektrostatik. Dazu werden die Grundlagen der Vektorrechnung, der Vektoranalysis sowie der gewöhnlichen und partiellen Differentialgleichungen und der Wahrscheinlichkeitstheorie entwickelt.

Im gesamten Text sind zahlreiche Beispiele ausführlich behandelt. Die zusätzlichen Aufgaben am Ende jedes Kapitels sollten in eigener Regie gelöst werden. Zur Kontrolle findet man Lösungen am Schluss des Buches.