Spezielle Relativitätstheorie

Das Buch bietet eine Einführung in die Spezielle Relativitätstheorie mithilfe des k-Kalküls. Dieser Zugang ist sehr elegant und verwendet die auf der Radarmethode basierende geometrische Darstellung der zweidimensionalen Raumzeit aus der Perspektive inertialer Beobachter.

Im Anschluss werden die vierdimensionalen Lorentz-Transformationen aus dem Relativitätsprinzip und aus der Invarianz des Lichtkegels abgeleitet. Neben Eigenzeit, Vierervektoren und Viererbeschleunigung wird die Äquivalenz von Masse und Energie sowie die Compton-Streuung behandelt. Der Text enthält zudem eine Darstellung des Zusammenhangs zwischen der Signalübertragung mit Überlichtgeschwindigkeit und der Verletzung des Kausalitätsprinzips.

Der letzte Teil des Buches bietet eine Einführung in die grundlegenden Begriffsbildungen des Elektromagnetismus. Elektrische und magnetische Felder werden zu einem gemeinsamen Objekt, dem elektromagnetischen Feld, zusammengefasst, und mit diesem Konzept wird die relativistische Kovarianz der Maxwell-Gleichungen nachgewiesen.

Einstimmung : Die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit und die Relativität der

Gleichzeitigkeit. - Grundlegende Konzepte. - Die Radarmethode. - Relativ zu B ruhende Beobachter. - Relativ zu B bewegte Beobachter. - Der k-Faktor. - Die Zeitdilatation. - Die Wechselseitigkeit der Zeitdilatation. - Das Zwillingsparadoxon. - Die Lorentz-Transformation. - Die Längenkontraktion. - Die Wechselseitigkeit der Längenkontraktion. - Die Additionsformel für Geschwindigkeiten. - Die vierdimensionalen Lorentz-Transformationen. - Eigenzeit und Vierergeschwindigkeit. - Die Äquivalenz von Masse und Energie. - Überlichtgeschwindigkeit und Kausalität. - Eigenschaften elektrischer und magnetischer Felder. - Die Maxwell-Gleichungen. - Die Wellengleichung. - Die relativistische Kovarianz der Maxwell-Gleichungen.