Kann man die Spezielle Relativitätstheorie ebenso begreifen wie das Funktionieren eines Fahrrades oder eines Autos? Die Relativitätstheorie wurde durch Einsteins Geniestreich aus der Taufe gehoben, wodurch ein Gebirge von Problemen überwunden war. Aber der Leser dieser Vieweg+Teubner-Starthilfe muss nicht den Weg über die Steilwand nehmen. Das Buch ermöglicht vielmehr ein wirkliches Verstehen der Relativitätstheorie, ohne gleich das komplette Instrumentarium der theoretischen Physik auf den Plan zu rufen. Einsteins Prinzip von der universellen Konstanz der Lichtgeschwindigkeit nähert sich diese Einführung in kleinen Schritten: weniger abstrakt als in den herkömmlichen Darstellungen, aber trotzdem exakt. (Verlagsinformation)
/ AUS DEM INHALT: / / /
Raum o Zeit o Bewegung 11
1 Maßstäbe und Uhren 11
2 Inertialsysteme 12
3 Koordinaten und Geschwindigkeiten 14
3.1 Ein Inertialsystem 14
3.1.1 Ortskoordinaten 14
3.1.2 Das Problem der Zeitmessung 14
3.1.3 Die Relativgeschwindigkeit 17
3.2 Zwei Inertialsysteme 18
3.2.1 Koordinaten-Transformationen 19
3.2.2 Das Additionstheorem der Geschwindigkeiten 19
4 Die speziellen Koordinaten-Transformationen 21
4.1 Die Definition der Gleichzeitigkeit 22
4.2 Die linearen Transformationsformeln 23
4.3 Das Additionstheorem der Geschwindigkeiten 24
5 Bewegte Maßstäbe und Uhren 25
5.1 Bewegte und ruhende Maßstäbe 25
5.2 Bewegte und ruhende Uhren 27
Das Relativitätsprinzip 30
6 EINSTEINS Relativitätsprinzip 30
7 Elementare Relativität 35
Elementarer Aufbau der klassischen Raum-Zeit 38
8 Die physikalischen Postulate der klassischen Raum-Zeit 38
9 Elementare Relativität - Die GALiLEi-Transformation 39
Elementarer Aufbau der relativistischen Raum-Zeit 43
10 Die Lichtuhr 43
11 Der bewegte Stab ist verkürzt - Das MicHELSON-Experiment 49
12 Die bewegte Uhr geht nach - EINSTEINS experimentum crucis der Speziellen Relativitätstheorie 57
13 Die physikalischen Postulate der relativistischen Raum-Zeit 59
14 Elementare Relativität - Die LoRENTZ-Transformation 61
15 Die lineare Näherung der Speziellen Relativitätstheorie 66
Die ganze Theorie auf einer Seite 70
16 Die axiomatische Struktur der Speziellen Relativitätstheorie im Überblick 71
Die NEWTONsche Mechanik 72
17 Die NEWTONSchen Axiome 72
18 Die klassische Mechanik 76
19 Das ToLMANsche Gedankenexperiment - Die relativistische Mechanik 78
19.1 Die relativistische Massenformel 78
19.2 Die relativistischen Grundgleichungen der Mechanik 82
EINSTEINS Energie-Masse-Äquivalenz 85
20 Die Trägheit der Energie 85
Relativistische Phänomene und Paradoxa 91
21 FRESNELscher Mitführungskoeffizient 91
22 Ein Paradoxon zum Mitführungskoeffizienten 92
23 THOMAS-Präzession 93
24 Das Maßstabsparadoxon 97
25 DOPPLER-Effekt 102
25.1 Die klassische Theorie des DoppLER-Effektes 103
25.1.1 Longitudinale Beobachtung 103
25.1.2 Transversale Beobachtung 105
25.2 Die exakte Theorie des DoppLER-Effektes 107
25.2.1 Longitudinale Beobachtung 107
25.2.2 Transversale Beobachtung 109
26 Aberration 110
26.1 Die Aberration im Teilchenbild 110
26.2 Die Aberration im Wellenbild 113
27 Ein Paradoxon zur Aberration von Wellen 116
28 Das Zwillingsparadoxon 120
Anhang 129
29 Maßstabsparadoxon und Zwillingsparadoxon bei nichtkonventioneller Gleichzeitigkeit 129
29.1 Das Maßstabsparadoxon 130
29.2 Das Zwillingsparadoxon 131
30 EINSTEINS Additionstheorem für beliebig gerichtete Geschwindigkeiten 132
31 Testexperimente zur Speziellen Relativitätstheorie 134
32 Aufgaben und Lösungen 14"
Nachwort: Die Spezielle Relativitätstheorie im Verlag B. G. TEUBNER in Leipzig 182
Literatur 186
Register 188