Relativitätstheorie Mit Zirkel Und Lineal (reihe Wissenschaft) (german Edition)

1. Einleitung.- 2. Fahrpläne.- 3. Inertialsysteme.- 4. Wellenphänomene.- 5. Die Relativität der Gleichzeitigkeit.- 6. Die Relativität der Masse.- 7. Die Geometrie der Raum-Zeit.- 8. Die Zeit in der speziellen Relativitätstheorie.- 9. Die Länge in der speziellen Relativitätstheorie.- 10. Der Doppler-Effekt in der speziellen Relativitätstheorie.- 11. Impuls, Masse und Energie.- 12. Stoßprozesse.- 13. Schlußbemerkungen.- Anhang: Zusammenstellung der benutzten Grundlagen der projektiven Geometrie der Ebene.- Literatur. Die spezielle Relativittstheorie bt einen besonderen Reiz auf den physikalisch Interessierten aus, weil der Bezug ihrer Aussagen auf die elementaren Vorstellungen von Raum, Zeit und Bewegung es nahelegt, mit einfachen Mitteln Konstruktionen und Schlsse nachzuvollziehen. Jedoch treten oft Verstndnisschwierigkeiten auf, deren Kern in dem ungewohnten Verhalten der Zeitkoordinate, in 1 der EINSTEINschen Relativitt der Gleichzeitigkeit, liegt. ) In vielen Fllen erreicht man mit der richtigen Zeich- nung des zeitlichen Ablaufs eines Vorgangs dessen sichere Analyse. Dieses Buch soll als Anleitung zu Zeichnung und Auswertung der Situationen, in denen die spezielle Rela- tivittstheorie ber den Ablauf entscheidet, verstanden werden. Es ist deshalb bemht, die spezielle Relativitts- theorie als Geometrie zu veranschaulichen, damit ihre Beziehung zur EUKLIDischen Geometrie und zur Geo- Inetrie der GALILElschen Raum-Zeit (der Raum-Zeit der N EWToNschen Mechanik) herzustellen und die einfach- sten Formeln und Stze aus der geometrischen Konstruk- tion herzuleiten. Dem Leser sei, empfohlen, diese Kon- struktionen selber nachzuvollziehen, wenn er die Methode ben mchte. Bei komplizierteren Zeichnungen ist dazu die Reihenfolge der einzelnen Operationen angegeben. 1) Zwei Ereignisse, die ein Beobachter als gleichzeitig feststellt, werden nur dann von allen anderen Beobachtern ebenfalls als gleichzeitig beurteilt, wenn sie auch am gleichen Ort stattfinden. Diese Relativitt der Gleichzeitigkeit ist der Schlssel zur Auflsung aller kinematischen Paradoxa, die auftreten, wenn Aussagen der speziellen Relativittstheorie ohne Vorsicht mit dem vom Schein der vorrelativistischen Raum-Zeit-Vorstellungen geblendeten "gesun- den Menschenverstand" betrachtet werden. 8 1. Front Matter....Pages i-6 Einleitung....Pages 7-10 Fahrpläne....Pages 10-20 Inertialsysteme....Pages 20-31 Wellenphänomene....Pages 31-38 Die Relativität der Gleichzeitigkeit....Pages 38-47 Die Relativität der Masse....Pages 47-60 Die Geometrie der Raum-Zeit....Pages 61-88 Die Zeit in der speziellen Relativitätstheorie....Pages 89-103 Die Länge in der speziellen Relativitätstheorie....Pages 103-109 Der Doppler-Effekt in der speziellen Relativitätstheorie....Pages 109-120 Impuls, Masse und Energie....Pages 120-124 Stoßprozesse....Pages 124-134 Schlußbemerkungen....Pages 134-136 Back Matter....Pages 137-155