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- Four-Tensors, the Mother Tongue of Classical Physics
- Auflage: 1., 2006
- Seiten: 300 Seiten
- Format in cm: 12,0 x 18,5
- Einbandart: broschiert
- ISBN: 978-3-7281-3069-3
- Sprache: Englisch
- Lieferstatus: lieferbar
In this monograph, based on a course that the author taught at ETH, it is shown that a spectacular formal simplification of the equations representing the basic laws of classical physics (e.g. the Maxwell equations of the electromagnetic field) is achieved if the accustomed three-vectors are replaced by four-tensors.
As an introduction into the subject of four-tensors, the first part of the book treats basic chapters of special relativity theory. The text is aimed at all persons interested in physics; the readers are expected to know high-school mathematics and physics. Exercises and their solutions are included at the end of most chapters.
In dieser (englischen) Monographie, die auf einer Vorlesung des Autors an der ETH Zürich beruht, wird gezeigt, dass die Gleichungen, welche die grundlegenden Naturgesetze darstellen, (z.B. die Maxwell-Gleichungen des elektromagnetischen Feldes) formal stark vereinfacht werden, wenn man bei ihrer Niederschrift die gewohnten Dreiervektoren durch Vierertensoren ersetzt.
Zur Einführung in das Gebiet der Vierertensoren behandelt der erste Teil des Buches grundlegende Kapitel der Speziellen Relativitätstheorie. Der Text richtet sich an alle Physik- Interessierten; es wird vorausgesetzt, dass die Leserinnen und Leser die Mittelschul-Mathematik und -Physik kennen. Übungsaufgaben und ihre Lösungen sind am Ende der meisten Kapitel eingefügt.
Die Stiftung Kreatives Alter hat Reinhart Frosch für sein Buch einen Hauptpreis verliehen. Die Preisübergabe fand am 28. Oktober 2008 im Kongresshaus Zürich statt.
Aus der Laudatio:
"Mit seiner speziellen Relativitätstheorie hat Albert Einstein gezeigt, dass der Raum und die Zeit infolge der Endlichkeit der Lichtgeschwindigkeit miteinander untrennbar verbunden sind. Die Festlegung eines Ereignisses in den drei Dimensionen des Raumes und in der Zeit erfordert daher eine vierdimensionale Sichtweise, wofür uns die Mathematik sogenannte Vierer-Tensoren zur Verfügung stellt. Hundert Jahre nach Einstein wird die klassische Physik an Mittel- und Hochschulen immer noch im alten Stil gelehrt.
Gestützt auf seine Lehrerfahrung hält es dagegen Reinhart Frosch für sinnvoll, die Einsteinsche Vierdimensionalität von allem Anfang an in die Physik einzuführen und auch die klassische Physik in der Sprache der Vierer-Tensoren zu formulieren. Er legt dazu gleich ein vollständiges Lehrbuch vor. In klarer Darstellung, geschickt ergänzt durch Übungsaufgaben, ist es ihm damit gelungen, den Vierer-Tensoren ihren Platz als 'die Muttersprache' der Physik zuzuweisen. So können wir dem Buch nur wünschen, dass es bald seinen Platz im Physikunterricht findet."
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