Spezielle Relativitätstheorie heute

Schlüssig erklärt mit Beispielen, Aufgaben und Diskussionen
1. Auflage 2019
ISBN: 978-3-662-59419-3
Verlag: Springer

Buch, Deutsch, 457 Seiten, Paperback, Format (B × H): 155 mm x 235 mm, Gewicht: 808 g

Reihe: Lehrbuch

Dieses Lehrbuch bietet eine in der Form neue und einmalige Darstellung der speziellen Relativitätstheorie, in der präzise und nachvollziehbar die Grundlagen entwickelt und dabei zahlreiche gängige Missverständnisse zu vermeintlichen Folgerungen aus der Theorie ausgeräumt werden. Hier wird die Relativitätstheorie so präsentiert, dass nichts paradox oder unklar bleibt.Neben der sorgfältigen, elementaren Einführung mit zahlreichen Übungen, vorgerechneten Beispielen und vielen Diskussionen zu konzeptionellen Fragen knüpft dieser Band auch an aktuelle Forschungsthemen an, so dass die Leser die spezielle Relativitätstheorie von den Grundlagen bis zu ihren Grenzen erkunden können. Auf die Verwendung des Tensorkalküls und von Vierervektoren verzichtet das Buch, um damit verbundene zusätzliche Schwierigkeiten zu vermeiden. Das Werk präsentiert somit die spezielle Relativitätstheorie so, dass die Einstiegskapitel von Erstsemestern verwendet werden können. Dank zunehmender Vertiefung der Themen in den nachfolgenden Kapiteln bleibt es für Physikstudierende bis zum Bachelor ein wertvoller Begleiter.

Zielgruppe

Lower undergraduate

Autoren/Hrsg.

Rafelski, Johann

Fachgebiete

• Naturwissenschaften Physik Quantenphysik Relativität, Gravitation
• Naturwissenschaften Physik Physik Allgemein Theoretische Physik, Mathematische Physik, Computerphysik

Inhaltsverzeichnis

Teil 1 Raum-Zeit, Licht und der Äther.- 1 Was ist (spezielle) Relativitätstheorie?.- 2 Das Licht und der Äther.- 3 Materielle Körper in der SR.- II Zeitdilatation und Körperkontraktion.- 4 Zeitdilatation.- 5 Die Lorentz-Fitzgerald-Körperkontraktion.- III Die Lorentztransformation.- 6 Relativistische Koordinatentransformation.- 7 Einige Konsequenzen der Lorentztransformation.- IV Messung von Körpereigenschaften.- 8 Zeitmessung und Lorentztransformation.- 9 Messung des räumlichen Abstands.- 10 Bell-Raketenbeispiel.- V Raum, Zeit, Dopplerverschiebung.- 11 Der Lichtkegel.- 12 Raumzeit.- 13 Relativistischer Dopplereffekt.- VI Masse, Energie, Impuls.- 14 Masse und Energie.- 15 Impulsvektor.- 16 Verallgemeinerung der Energie-Masse-Äquivalenz.- VII Streuprozesse und Zerfälle.- 17 Ein privilegiertes Bezugssystem.- 18 Teilchenreaktionen.- VIII Tests der SR, Offene Fragen.- 19 Tests der SR.- 20 Beschleunigung.- IX Lorentzkraft und Teilchenbeschleunigung.- 21 Beschleunigung und Lorentzkraft.- 22 Wellenreitende Elektronen.- X Raumreisen.- 23 Raumschiffe in der Milchstraße.- 24 Raketengleichungen.

Über Autor(innen)

Johann Rafelski ist theoretischer Physiker an der University of Arizona in Tucson, USA. Er promovierte 1973 bei Walter Greiner an der Universität Frankfurt. 1977 ging er ans CERN in Genf, wo er zusammen mit Rolf Hagedorn die Erforschung des Quark-Gluon-Plasmas bei relativistischen Schwerionenkollisionen als neuartige Forschungsrichtung etablierte.
Zudem war er auch an der University of Pennsylvania in Philadelphia, dem Argonne National Laboratory in Chicago, der Universität Frankfurt, der University of Cape Town, der University of Paris-Jussieu und der Ecole Polytechnique in Paris tätig. Weiterhin war er Professor der DFG-Exzellenzinitiative an der Ludwig-Maximilians-Universität München.

Professor Rafelski hält Vorlesungen über Relativitätstheorie, Quanten-, Teilchen- und Kernphysik.

Die Bearbeitung der deutschsprachigen Fassung entstand unter Mitwirkung von Bernd Maurer, einem Studienkollegen von Jan Rafelski, der als Lehrer für Mathematik und Physik an hessischen Gymnasien tätig war.