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Ähnlich wie der Titel "Gravitation" des selben Autors, der eine Einführung in die Grundlagen der allgemeinen Relativitätstheorie bietet, geht es in diesem bereits in 4. Auflage vorliegenden Hochschullehrbuch um eine einführende Darstellung in spezielle Relativitätstheorie. Gedacht für Studierende der Physik, Astrophysik und Mathematik; entsprechende mathematische Vorkenntnisse werden vorausgesetzt. Zahlreiche Hinweise auf weiterführende Literatur sowie insgesamt 35 Aufgaben regen zur vertieften Beschäftigung mit dem Stoff an. Bibliotheken mit studentischem Leserkreis aus den o.g. Fachrichtungen empfohlen.

 

 

Aus dem Inhalt:

1 Einleitung 1 // 2 Zur historischen'Entwicklung der Relativitätstheorie 3 // 3 Physikalische und begriffliche Grundlagen der speziellen Relativitätstheorie 9 / 3.1 Die Hypothesen der Newton'schen Mechanik 9 / 3.2 Das Galilei'sche Relativitätsprinzip und seine Grenzen 10 / 3.3 Das Einstein'sche Relativitätsprinzip 15 / 3.4 Die Lorentz-Transformation 16 / 3.4.1 Herleitung der Lorentz-Transformation aus dem Relativitätsprinzip 17 / 3.4.2 Herleitung der Lorentz-Transformation aus dem Relätivitätsprinzip und der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit 24 / 3.4.3 Die Lorentztransformation bei beliebiger Richtung der Relativgeschwindigkeit 25 / 3:4.4 Abstand und Invarianzprinzip 26 / 3.5 Kinematische Folgerungen aus der Lorentz-Transformation 27 / 3.5.1 Längenkontraktion 28 / 3.5.2 Zeitdilatation 29 / 3.5.3 Nichtsynchroner Stand bewegter Uhren 32 / 3.5.4 Transformation der Geschwindigkeit 33 / 3.5.5 Maßstabparadoxon 35 / 3.5.6 Zwillingsparadoxon 37 / 3.5.7 Beobachtung bewegter Objekte 41 // 4 Tensoren 45 / 4.1 Skalare Größen, kontravariante und kovariante Vektorkomponenten 45 / 4.2 Tensoren höherer Stufe 49 / 4.2.1 Kontraktionen 51 / 4.2.2 - Quotiententheorem 51 / 4.2.3 Relative Tensoren 52 / 4.3 Der metrische Tensor 54 / 4.4 Differenziation von Tensorfeldern 56 / 4.5 Vektoren im euklidischen Raum 58 // 5 Formulierung der Relativitätstheorie im Minkowski-Raum 63 / 5.1 Der vierdimensionale Minkowski-Raum 63 / 5.2 Vierervektoren und -tensoren 66 / 5.3 Die vollständige Lorentz-Gruppe 69 / 5.4 Geometrische Darstellung der Lorentz-Transformation 73 / 5.5 Eigenzeit, Geschwindigkeit, Beschleunigung 76 // 6 Relativistische Mechanik 79 / 6.1 Die Bewegungsgleichung für einen Massenpunkt 79 / 6.2 Impuls, Energie, Masse 82 / 6.3 Wechselwirkungen relativistischer Teilchen durch Felder 90 / 6.4 Energie-Impulserhaltung bei Teilchenreaktionen 94 / 6.4.1 Zerfall 95 / 6.4.2 Erzeugung 96 / 6.4.3 Streuung 98 / 6.5 Prinzip der kleinsten Wirkung, Lagrange-Funktion 100 / 6.6 Erhaltungssätze 102 // 7 Elektrodynamik als relativistische Feldtheorie 107 / 7.1 Die Wellengleichung für die elektromagnetischen Potenziale 107 / 7.2 Die Lagrange-Funktion für eine Ladung im äußeren Feld 109 / 7.3 Der Feldtensor und die Bewegungsgleichungen im äußeren Feld 111 / 7.4 Transformation der Feldstärken und die Invarianten des Feldes 113 / 7.5 Eichinvarianz 117 / 7.6 Die Maxwell-Gleichungen in kovarianter Form 118 / 7.7 Der Doppler-Effekt 120 / 7.8 Das Wirkungsintegral für.das elektromagnetische Feld und die Feldgleichungen 122 / 7.9 Das Noether-Theorem 125 / 7.10 Der Energie-Impuls-Tensor des elektromagnetischen Feldes 130 // 8 Relativistische Hydrodynamik 139 / 8.1 Die nichtrelativistischen Gleichungen 140 / 8.2 Erhaltung der Teilchenzahl 141 / 8.3 Inkohärente Materie 142 / 8.4 Die ideale Flüssigkeit 144 // 9 Grenzen der speziellen Relativitätstheorie 149 / A Aufgaben 155 / B Experimente zur Prüfung der speziellen Relativitätstheorie 159 / C Testtheorien und neue Experimente zur Prüfung der speziellen / Relativitätstheorie 161 / Sachwortverzeichnis 167