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4D Visualization of Matter: Recent Collected Works of Ahmed H Zewail, Nobel Laureate
Seit den Anfängen der wissenschaftlichen Erforschung der Naturgesetze durch die Menschheit ist die Visualisierung des sehr weit Entfernten und des sehr Kleinen von größter Bedeutung. Die Beispiele sind zahlreich.
Vor einem Jahrhundert erschien das Atom geheimnisvoll, ein "Rosinen- oder Pflaumenkuchen ohne Struktur", bis es auf den entsprechenden Längen- und Zeitskalen sichtbar gemacht wurde. In ähnlicher Weise wurde mit den teleskopischen Beobachtungen ein zentrales Dogma des Kosmos geändert und die Komplexität wich der Einfachheit der heliozentrischen Struktur und Bewegung in unserem Sonnensystem. Bei der Materie wurden in über einem Jahrhundert der Entwicklung große Fortschritte bei der Erforschung der inneren mikroskopischen Strukturen und der Dynamik erzielt.
Diese Fortschritte sind vielen Bereichen zugute gekommen, aber die Visualisierung war unvollständig; sie beschränkte sich entweder auf die räumliche 3D-Struktur oder auf die zeitliche Entwicklung in 1D.
In Systemen mit Myriaden von Atomen ist die räumlich-zeitliche 4D-Visualisierung jedoch unerlässlich, um die Komplexität dieser Systeme zu entschlüsseln. Die biologische Welt ist reich an Beispielen, und viele molekulare Krankheiten können ohne eine solche direkte Visualisierung nicht vollständig verstanden werden, wie z.
B. im Fall von Alzheimer und Parkinson. Das Gleiche gilt für Phänomene in der Materialwissenschaft, der Chemie und der Nanowissenschaft.
Dieser Sammelband gibt einen Überblick über die gesammelten Arbeiten, die in den letzten zehn Jahren am Caltech entstanden sind. Der Band gibt anhand aktueller Veröffentlichungen einen Überblick über die Prinzipien, die elektronenbasierten Techniken und die Anwendungen. Dank der Fortschritte bei den Abbildungsprinzipien und der Technologie ist es heute möglich, mit der 4D-Elektronenmikroskopie eine Verbesserung der Zeitauflösung um zehn Größenordnungen zu erreichen und gleichzeitig die atomare Ortsauflösung bei der Visualisierung beizubehalten.
Dies ist sicherlich ein weiter Weg von der Mikroskopie Robert Hookes, die in seinem Meisterwerk Micrographia von 1665 festgehalten wurde.
| ISBN: | 9781783265053 |
| Autor: | |
| Verlag: | |
| Sprache: | Englisch |
| Einband: | Taschenbuch |
| Erscheinungsjahr: | 2014 |
| Seitenzahl: | 428 |
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