Nichtlineare Physik in Aufgaben, Fachbücher von Reinhard Mahnke

Die Untersuchung nichtlinearer Systeme, speziell die Chaosforschung, hat in vielen Lebensbereichen zu völlig neuen Ansätzen geführt. Verhaltensweisen komplexer Systeme, die zunächst innerhalb der Physik studiert wurden, werden auf neue Situationen übertragen. Hier seien etwa die Wettervorhersage, Verkehrsplanung, die Wirtschaft und das Management genannt. Physikalische Forschung wird hier in einem starken Masse interdisziplinär wirksam und hat zum Verständnis sehr komplexer Systeme beigetragen. Jedoch müssen die Grundlagen der Anwendbarkeit der nichtlinearen Dynamik für solche Gebiete noch besser untersucht werden. Zweifelsohne sind die Untersuchungen komplexer Systeme aus vielen Teilchen, etwa Cluster oder mesoskopische Strukturen, für die weitere Forschung in der Physik, der Materialwissenschaft, der Chemie und Biologie von grosser Bedeutung. Nichtlineare Systeme spielen nicht nur bei der Anwendung physikalischer Phänomene in der Technik, bei der Behandlung der Turbulenz, der Physik der Atmosphäre und anderen eine wichtige Rolle. Auch für allgemeine Fragen der Umwelt, der Medizin und der Gesellschaft werden die Ergebnisse der Forschung zu dieser Thematik eine wichtige Auswirkung haben. Fundierte Kenntnisse der physikalischen Grundlagen sind eine unabdingbare Voraussetzung, um die explosionsartige Entwicklung der Wissenschaftsgebiete Nichtlineare Dynamik, Chaostheorie, fraktale Strukturen und Synergetik zu verfolgen. Dazu eignen sich neben den entsprechenden Lehrbüchern insbesondere Aufgabensammlungen. Das eigenständige Lösen physikalischer Problemstellungen vertieft die praktischen Fertigkeiten und schult das Verständnis für nichtlineare Phänomene.