Transporttheorie in Systemen mit elektromagnetischen Wechselwirkungen unter Berücksichtigung von Korrelationen und ihre Anwendung auf die Thermodynamik von Plasmen.

Ausgehend von einem klassischen Modell werden kinetische Gleichungen für Korrelationsfunktionen hergeleitet. Dabei werden langreichweitige Wechselwirkungen mit Retardierung zugelassen, also elektromagnetische und gravitative. Die erhaltenen sehr komplizierten Gleichungen werden mit Hilfe eines Momentenverfahrens näherungsweise gelöst. Auf diese Weise lassen sich die Transportkoeffizienten in Plasmen berechnen. Die Berücksichtigung der Retardierung der Wechselwirkung gestattet eine relativistische Verallgemeinerung der Theorie. Diese hat die interessante Eigenschaft, daß in ihr Geometrie und Gravitation durch verschiedene Felder bestimmt sind.

Neben diesem Zugang zur Plasmatheorie wird ein zweiter Weg verfolgt. Dabei wird als Ausgangspunkt die Liouville-Gleichung additiv um einen universellen stochastischen Term erweitert, der die stochastische Wechselwirkung der Mikroteilchen (Elektronen, Ionen, Atome, Moleküle) mit einem elektromagnetischen Strahlungshintergrund beschreibt. Die aus dieser stochastischen statistischen Mechanik abgeleitete Thermodynamik makroskopischer Systeme zeigt irreversible Züge. Die Theorie soll auf die elektrische Leitfähigkeit kalter Plasmen angewendet werden, um durch Vergleich mit experimentellen Daten ihre Richtigkeit zu testen.

Untersuchungen zur Raum-Zeit-Theorie und ihr Verhältnis zur Allgemeinen Relativitätstheorie. Behandelt wird das Problem der Begründung der Allgemeinen Relativitätstheorie auf der Basis einer Raum-Zeit-Theorie. Dabei treten schwerwiegende meta-theoretische Probleme auf. Die Arbeit in diesem Feld bewegt sich daher auch entlang von zwei zwar eng aufeinander bezogenen, aber doch separierten Wegen. Es ist bisher gelungen, eine physikalisch einsichtige Raum-Zeit-Theorie zu eta blieren, die eine Begründung der Raum-Zeit-Vorstellung aus der Allgemeinen Relativitätstheorie liefert. Derzeit wird an der Vervollständigung der Theorie gearbeitet.

Im Zentrum der Untersuchungen steht die Frage: Was ist eine physikalische Theorie ?
An zahlreichen Stellen der theoretischen Physik tauchen Probleme auf, die ohne die Beantwortung der obigen Frage nicht gelöst werden können. Zu ihnen gehören das Interpretationsproblem der Quantentheorie, das Problem der Begründung der Raum-Zeit-Vorstellungen der Allgemeinen Relativitätstheorie, die Begründung der Thermodynamik aus der statistischen Mechanik etc.
Die Untersuchung wurde auf der Basis der von G. Ludwig entwickelten Meta-Theorie (des sog. L - Konzeptes) durchgeführt. Die allgemeinen Ergebnisse sind in einem Buch ("Zur Meta-Theorie der Physik") niedergelegt. In einer Reihe von Arbeiten zur Raum-Zeit-Theorie sowie zur Wahrscheinlichkeitstheorie, zur Quantentheorie und zur Theorie der physikalischen Dimensionen wurden die Ergebnisse praktisch angewendet.

Bis heute fehlt eine befriedigende physikalische Theorie der physikalischen Größe und ihrer Dimension. Eine solche Theorie wird schrittweise, ausgehend vom nicht hinterfragten Begriff des Meßvor ganges entwickelt, wobei der Theoriebegriff von Ludwig zugrunde gelegt wird. Die notwendigen Axiome werden explizit angegeben und physikalisch motiviert.