... schon wieder ein neues Buch iiber die Spezielle Relativitatstheorie. Wozu? Es gibt doch wirklich genug gute Biicher zu diesem Thema. Das ist eigentlich auch unsere Ansicht; warum wir dann doch dieses Manuskript fertiggestellt haben, ist eine Verkettung eher ungewollter Umstande. 2uerst entstand, als Folge eines leichtsinnigen Versprechens, das ich H6rern meiner Vorlesung - nicht ahnend, wieviel Zeit die Ausarbeitung erfordern wiirde - gegeben hatte, eine Reinschrift der Vorlesungsvor bereitung. Dieses Skript fand, wie man heute sagt., eine erstaunliche Akzeptanz, vermutlich, weil die modernen yom Fernsehen verw6hn ten Studenten in Vorlesungen nicht mehr gerne mitschreiben, sondern Vorlesungen mehr als Unterhaltungsveranstaltungen ansehen wollen. Nachdem damit fUr uns dieser Punkt abgehakt war und die Leh re wieder etwas hinter die Forschung zuriicktreten sollte, kam Herr Schwarz yom Verlag Vieweg und wollte das Skript als Lehrbuch her ausbringen, was grundsatzlich natiirlich kein Problem gewesen ware, heutzutage ist ja alles cameraready im Computer. Aber Herr Schwarz, als moderner Physiker, meinte, ein heutiges Buch iiber spezielle Relati vitatstheorie miiBte 'rf,..v enthalten und nicht das zwar praktische, aber altmodische i von Minkowski. Da er damit im Prinzip recht hatte, ging die Formuliererei ab Kapitel 5 von neuem los.
... schon wieder ein neues Buch iiber die Spezielle Relativitatstheorie. Wozu? Es gibt doch wirklich genug gute Biicher zu diesem Thema. Das ist eigentlich auch unsere Ansicht; warum wir dann doch dieses Manuskript fertiggestellt haben, ist eine Verkettung eher ungewollter Umstande. 2uerst entstand, als Folge eines leichtsinnigen Versprechens, das ich H6rern meiner Vorlesung - nicht ahnend, wieviel Zeit die Ausarbeitung erfordern wiirde - gegeben hatte, eine Reinschrift der Vorlesungsvor bereitung. Dieses Skript fand, wie man heute sagt., eine erstaunliche Akzeptanz, vermutlich, weil die modernen yom Fernsehen verw6hn ten Studenten in Vorlesungen nicht mehr gerne mitschreiben, sondern Vorlesungen mehr als Unterhaltungsveranstaltungen ansehen wollen. Nachdem damit fUr uns dieser Punkt abgehakt war und die Leh re wieder etwas hinter die Forschung zuriicktreten sollte, kam Herr Schwarz yom Verlag Vieweg und wollte das Skript als Lehrbuch her ausbringen, was grundsatzlich natiirlich kein Problem gewesen ware, heutzutage ist ja alles cameraready im Computer. Aber Herr Schwarz, als moderner Physiker, meinte, ein heutiges Buch iiber spezielle Relati vitatstheorie miiBte 'rf,..v enthalten und nicht das zwar praktische, aber altmodische i von Minkowski. Da er damit im Prinzip recht hatte, ging die Formuliererei ab Kapitel 5 von neuem los.
Zusammenfassung
Prof. Dr. Hanns Ruder war bis zu seiner Emeritierung 1996 Professor für Theoretische Astrophysik an der Universität Tübingen. 2006 erhielt er die Medaille für Naturwissenschaftliche Publizistik von der Deutschen Physikalischen Gesellschaft.
Inhaltsverzeichnis
1. Einführung.- 1.1 Zeitmessung.- 1.2 Die Schwankungen der Erdrotation.- 1.3 Messung der Erdrotationsschwankungen.- 1.4 Astronomische Zeitmessung und Definition der Zeiteinheit.- 1.5 Längenmessung und der Wert der Lichtgeschwindigkeit.- 1.6 Inertialsysteme.- 2. Experimentelle Befunde.- 2.1 Das Realtivitätsprinzip der klassischen Mechanik.- 2.2 Der Fizeau-Versuch über die Mitführung des Lichts in bewegten Körpern.- 2.3 Der Michelson-Versuch.- 2.4 Deutungsversuche und weitere Experimente.- 2.5 Übungsaufgaben.- 3. Grundannahmen der speziellen Relativitätstheorie.- 3.1 Definition der Gleichzeitigkeit.- 3.2 Herleitung der Lorentz-Transformation.- 3.3 Herleitung der Lorentz-Transformation ohne Benutzung des Postulats von der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit.- 3.4 Übungsaufgaben.- 4. Eigenschaften der Lorentz-Transformation.- 4.1 Das vierdimensionale Raum-Zeit-Kontinuum.- 4.2 Das Einsteinsche Additionstheorem der Geschwindigkeiten.- 4.3 Die Gruppe der speziellen Lorentz-Transformationen.- 4.4 Die allgemeine Lorentz-Transformation.- 4.5 Die Struktur der Raum-Zeit.- 4.6 Paradoxa.- 4.7 Übungsaufgaben.- 5. Mathematische Hilfsmittel.- 5.1 Die Minkowski-Metrik.- 5.2 Einführung von Vierer-Vektoren und -Tensoren.- 5.3 Tensor analysis.- 5.4 Das Differential der Eigenzeit.- 5.5 Übungsaufgaben.- 6. Relativistische Mechanik.- 6.1 Vierdimensionale Lorentz-invariante Formulierung.- 6.2 Massenveränderlichkeit und Trägheit der Energie.- 6.3 Drehimpuls und Schwerpunkt.- 6.4 Beispiele.- 6.5 Übungsaufgaben.- 7. Lorentz-invariante Formulierimg der Elektrodynamik.- 7.1 Das Programm der relativistischen Elektrodynamik.- 7.2 Die Maxwell-Gleichungen.- 7.3 Vierer-Vektoren in der Elektrodynamik.- 7.4 Vierer-Tensoren in der Elektrodynamik.- 7.5 Die Maxwell-Gleichungen für das Vakuum invierdimensionaler Schreibweise.- 7.6 Zusammenfassung.- 7.7 Die Lorentz-Kraft.- 7.8 Energie und Impuls des elektromagnetischen Feldes im Vakuum.- 7.9 Elektromagnetische Wellen.- 7.10 Erweiterung für magnetisierbare und polarisierbare Materie.- 7.11 Übungsaufgaben.- 8. Relativistische Quantenmechanik.- 8.1 Die relativistische Hamilton-Funktion.- 8.2 Der Übergang zur Quantenmechanik.- 8.3 Physikalische Interpretation.- Literatur.- Sachwortregister.
