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Zeitdilatation, Lorentz-Kontraktion, Massenzunahme und die Äquivalenz von Energie und Masse werden zunächst auf elementarem Niveau behandelt und durch neueste Messungen belegt. Die relativistischen Zeiteffekte der Geschwindigkeit und der Gravitation werden mit Atomuhren untersucht. Mit der Technik der Vierervektoren können die neuen physikalischen Erkenntnisse geschlossen dargestellt werden.Buchrückseite:Die klassischen Begriffe Raum und Zeit wurden durch die Entwicklung der Speziellen Relativitätstheorie mit neuen Inhalten gefüllt. Die Abkehr von der Newtonschen Vorstellung eines absolut vorhandenen Raums und einer absolut geltenden Zeit und das Zusammenfügen von Raum und Zeit zu einer vierdimensionalen Raumzeit führten zu einem neuen Weltbild, dessen Ausstrahlung sich nicht auf die Physik beschränkt, sondern auch Philosophie, Kunst und Politik bestrifft.

 

 

Aus dem Inhalt:

Vorwort V / Warum interessiert uns die Relativitätstheorie? X // Raum und Zeit // 1 Raum, Zeit und Äther 1 / 1.1 Das Weltbild der Antike und des Mittelalters 1 / 1.2 Die Kopernikanische Revolution 2 / 1.3 Descartes und Newton 4 / 1.4 Äther, Licht und Feld 6 / 1.5 Die Suche nach dem Äther 7 / Aufgaben 12 // 2 Vom Äther zur Relativitätstheorie 12 / 2.1 Das Relativitätsprinzip 12 / 2.2 Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit 13 / 2.3 Theorie und Experiment 14 / Aufgaben 15 // 3 Zeit und Uhr 15 / 3.1 Was ist Zeit? 15 / 3.2 Von der Sonnenuhr zur Atomuhr 16 / Aufgaben 20 // 4 Atomuhr und Weltzeit 21 / 4.1 Atomuhren 21 / 4.2 Gleichzeitigkeit 23 / 4.3 Die Atomzeit TAI und die Weltzeit UTC 27 / 4.4 Das LORAN-C Netzwerk 29 / Aufgaben 30 // 5 Bewegte Uhren und die Zeitdilatation 31 / 5.1 Die bewegte Lichtuhr 31 / 5.2 Experimente mit Atomuhren 35 / 5.3 Experimente mit Elementarteilchen 43 / 5.4 Das Zwillingsparadoxon 45 / 5.5 Uhren im Schwerefeld 48 / Aufgaben 52 // 6 Relative Gleichzeitigkeit 54 / 6.1 Die Definition der Gleichzeitigkeit 54 / 6.2 Die Relativität der Gleichzeitigkeit 56 / Aufgaben 59 // Relativistische Kinematik / 7 Die Lorentz-Transformation 60 / 7.1 Raum-Zeit-Diagramme 61 / 7.2 Die Galilei-Transformation 63 / 7.3 Minkowski-Diagramme 68 / 7.4 Die Lorentz-Transformation 73 / Aufgaben 75 // 8 Die Lorentz-Kontraktion 77 / 8.1 Bewegte Körper sind verkürzt 77 / 8.2 Schein oder Wirklichkeit? 80 / 8.3 Die Unsichtbarkeit der Lorentz-Kontraktion 84 / Aufgaben 85 // 9 Lichtkegel und Kausalität 86 / 9.1 Die Lichtgeschwindigkeit als Grenze 86 / 9.2 Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft 89 / Aufgaben 92 // 10 Der relativistische Doppler-Effekt 92 / 10.1 Der bewegte Sender 93 / 10.2 Der Doppler-Effekt und das Zwillingsparadoxon 97 / Aufgaben 99 // 11 Das Gesch windigkeitsadditionstheorem 100 / 11.1 Die relativistische Addition von Geschwindigkeiten 100 / 11.2 Der 7r°-Mesonen-Zerfall 103 / 11.3 Das Fizeau-Experiment 103 / 11.4 Vorwärtsstrahlung schnell bewegter Teilchen 106 / Aufgaben 109 // Relativistische Dynamik / 12 Die invariante Raum-Zeit 110 / 12.1 Das Linienelement 110 / 12.2 Vierervektoren 115 / 12.3 Vierergeschwindigkeit und Viererbeschleunigung 119 / Aufgaben 122 // 13 Masse und Energie 123 / 13.1 Die relativistische Massenzunahme 123 / 13.2 Hochenergiephysik 127 / 13.3 Materie und Antimaterie 139 / 13.4 Die Erhaltungssätze 141 / 13.5 Photonen und der Compton-Effekt 146 / Aufgaben 149 // 14 Der Massendefekt 151 / 14.1 Der Atomkern in Zahlen 151 / 14.2 Kernfusion 155 / 14.3 Kernspaltung 156 / Aufgaben 160 // 15 Grenzen der Weltraumfahrt 161 / 15.1 Die konstant beschleunigte Rakete 161 / 15.2 Die relativistische Rakete 165 // 16 Die relativistische Elektrodynamik 168 / 16.1 Magnetismus als relativistischer Effekt 168 / 16.2 Beschleunigung, Kraft und Energie 175 / 16.3 Das elektromagnetische Feld 177 / Aufgaben 181 // Epilog: Albert Einstein und das 20. Jahrhundert 182 / 1 Relativitätstheorie und Physik 182 / 2 Physik und Philosophie 184 / 3 Einstein und die Politik 187 // Anmerkungen 189 / Lösungen der Aufgaben 194 / Kurzbiographie der Autoren 200 / Personenregister 201 / Sachregister 202 / Bildquellenverzeichnis 205