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Zur Speziellen und zur Allgemeinen Relativitätstheorie
Diesem Gebiet habe ich eine eigene Webseite gewidmet, welche in meinem Sabbatical 2007 Gestalt angenommen hat ( www.relativity.li ). Dank der Grosszügigkeit einiger Sponsoren existiert auch eine gedruckte deutsche Fassung davon. Dem Umsatz auf dieser Seite kann ich entnehmen, dass die Darstellung von vielen Gymnasien und High-schools weltweit verwendet wird. Ein grosser Anteil der heruntergeladenen Seiten und .pdf's geht nach Indien und China.
Nun noch einige spezielle Hinweise:
"Die Spezielle Relativitätstheorie" Downloads: Relativ_01
Sie wird in den Kapiteln A bis F meines Buches unter Verwendung von Epstein-Diagrammen behandelt. Diese Kapitel können einzeln als .pdf heruntergeladen werden. Sie enthalten am Schluss meist eine Seite mit "Anregungen und Übungen". Die Lösungen dazu findet man hier .
"Zur halben Geschwindigkeit in der SRT 1" Download: Relativ_02.pdf
Eine kleine Arbeit zur 'halben' Geschwindigkeit in der SRT, welche vom Journal APT abgelehnt worden ist, weil der Referent ein Hasser der 'dynamischen Masse' ist. Dabei geht es um etwas ganz anderes: Sowohl klassisch als auch in der SRT gilt E(kin) = v(halbe)*p , wo p den Impuls bezeichnet. Die 'halbe' Geschwindigkeit der SRT ist auch bei gewissen Herleitungen ganz nützlich.
Einige weitere Aspekte der 'halben' Geschwindigkeit in der SRT werden offengelegt. Hauptsächlich geht es aber darum die relativistische Addition von parallelen Geschwindigkeiten nach einer Idee von Jerzy Kocik mit Zirkel und Lineal durchzuführen. Alfred Hepp hat diese Idee noch auf die Addition von Epstein-Winkeln übertragen.
Wie transformieren sich eigentlich die Zustandsgrössen Druck, Temperatur, Volumen, Enthalpie und Entropie, wenn sich das untersuchte Ensemble mit relativistischen Geschwindigkeiten bewegt ? Erstaunlicherweise findet man zu diesem Thema aktuelle Artikel mit den verschiedensten einander widersprechenden Ansichten. Einfache Überlegungen zeigen, dass man einen kleinen Spielraum hat bei der Beantwortung dieser Fragen. Wir nutzen diesen Spielraum so, dass die Temperatur zu einer invarianten Grösse wird und dadurch eine Vertiefung ihrer Definition erfährt.
Eine kleine Arbeit zu den Raum-Zeit-Diagrammen von Minkowski, Epstein und Loedel. Nach kurzen Einführungen wird nach einer Idee von Lewis C. Epstein gezeigt, wie man die Diagrammtypen von Minkowski und Epstein durch zwei Projektionen ineinander überführen kann. Sozusagen als 'Kompromiss' werden noch die Diagramme von Loedel vorgestellt, welche gewisse Vorteile von Minkowski-Diagrammen und Epstein-Diagrammen vereinen.
"Die Streuformel von Compton" Download: Relativ_03.pdf
Die Streuformel von Compton wird als Anwendung der SRT ohne Vierervektoren exakt hergeleitet.
Es ist doch immer schön, wenn man ein Nobelpreis-Resultat makellos herleiten kann!
"Vierervektoren" Link: Relativ_04
Die SRT lässt sich elegant mit Vierervektoren und Matrizen behandeln. Eine gute Einführung bringen Sexl & Schmidt, "Raum Zeit Relativität", vieweg, dritte Auflage 1991 in den Kapiteln 12 und 13 oder Jürgen Freund, "Spezielle Relativitätstheorie für Studienanfänger", vdf Hochschulverlag Zürich 2005 im vierten Abschnitt. Einiges dazu findet sich auch unter obigem Link.
"Die Allgemeine Relativitätstheorie" Downloads: Relativ_05
Der wichtige Spezialfall von kugelförmigen nichtrotierenden Massen wird auf meiner Webseite recht genau behandelt ( Abschnitte G, H und I ). Insbesondere können die klassischen Tests dazu im Sonnensystem durchgerechnet werden. Die Epstein-Diagramme sind auch hier eine geniale Hilfe.
Bücherempfehlungen zur SRT und zur ART
- Sander Bais, "Very Special Relativity", Harvard Univ. Press 2007
Eine sehr schöne Einführung unter massiver Verwendung von Minkowski-Diagrammen
- Lewis C. Epstein, "Relativitätstheorie anschaulich dargestellt", Birkhäuser Basel 1985, vergriffen, bei Amazon antiquarisch erhältlich
Alles und jeder bewegt sich jederzeit mit c durch die Raumzeit ...
Dieses Buch ist die Basis meiner Darstellung auf www.relativity.li
- Robert J.A. Lambourne, "Relativity, Gravitation and Cosmology", Cambridge Univ. Press 2010
Genau das Richtige für Kantilehrer, die sich seinerzeit nicht mit Tensorrechnung beschäftigt haben und doch mal wissen wollen, was dahintersteckt
- Ch. Misner, K. Thorne und J.A. Wheeler, "Gravitation", Freeman and Company, New York 1973
"Das Telefonbuch". Für alle, die es genau wissen wollen ...