Special Relativity

An Introduction with 200 Problems and Solutions

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Author: Michael Tsamparlis

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 3642038379

Category: Science

Page: 595

View: 4620

Writing a new book on the classic subject of Special Relativity, on which numerous important physicists have contributed and many books have already been written, can be like adding another epicycle to the Ptolemaic cosmology. Furthermore, it is our belief that if a book has no new elements, but simply repeats what is written in the existing literature, perhaps with a different style, then this is not enough to justify its publication. However, after having spent a number of years, both in class and research with relativity, I have come to the conclusion that there exists a place for a new book. Since it appears that somewhere along the way, mathem- ics may have obscured and prevailed to the degree that we tend to teach relativity (and I believe, theoretical physics) simply using “heavier” mathematics without the inspiration and the mastery of the classic physicists of the last century. Moreover current trends encourage the application of techniques in producing quick results and not tedious conceptual approaches resulting in long-lasting reasoning. On the other hand, physics cannot be done a ́ la carte stripped from philosophy, or, to put it in a simple but dramatic context A building is not an accumulation of stones! As a result of the above, a major aim in the writing of this book has been the distinction between the mathematics of Minkowski space and the physics of r- ativity.

Physikalische und psychoakustische Grundlagen der Musik

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Author: Juan G. Roederer

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642571387

Category: Psychology

Page: 263

View: 3820

Dieses Buch beschäftigt sich mit den physikalischen Systemen und psychophysikalischen Prozessen, die im Zusammenhang mit jenem Phänomen stehen, das wir allgemein als "Musik" bezeichnen. Es soll interessierten Musikern helfen zu verstehen, auf welche physikalische Weise musikalische Töne erzeugt werden und sich im Raum ausbreiten, und wie Musik vom Zuhörer empfangen und empfunden wird. Physikalisches und mathematisches Vorwissen jenseits des Abiturs ist dazu nicht erforderlich. Den musikliebenden Wissenschaftlern sollen viele Fragen, die sie sich bezüglich Musik und Tonempfindung gestellt haben dürften, beantwortet werden. Den Musikpsychologen wird ein Versuch dargeboten, die Frage "Warum lieben wir Musik?" von einem neuro-funktionellen Standpunkt aus zu erläutern. Die 3. Auflage wurde gründlich überarbeitet, um die neuesten Forschungsergebnisse über Tonerzeugung, Physiologie des Gehörs und den kognitiven Prozessen beim Verarbeiten von Sinnesinformation einzufügen.

Klassische Mechanik

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Author: Herbert Goldstein,Charles P. Poole, Jr.,John L. Safko, Sr.

Publisher: John Wiley & Sons

ISBN: 3527662073

Category: Science

Page: 700

View: 977

Der Goldstein gehört zu den Standardwerken für die Vorlesung in Klassischer Mechanik, die Pflichtvorlesung und Teil des Theorie-Lehrplans jedes Physik-Studienganges ist. Für diese aktuelle Ausgabe haben Charles Poole und John Safko die Texte überarbeitet und neueste Themen, Anwendungen und Notationen eingearbeitet und sind damit auf moderne Trends in der Theoretischen Mechanik eingegangen. Neue numerische Übungen verhelfen den Studenten zur Fähigkeit, Computeranwendungen für die Lösung von Physikproblemen zu benutzen. Mathematische Techniken werden detailliert eingeführt, so daß der Text auch für Studenten ohne den entsprechenden Hintergrund der Theoretischen Mechanik verständlich ist.

Special Relativity

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Author: Nicholas M.J. Woodhouse

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3540466762

Category: Science

Page: 88

View: 9736

Kurze Antworten auf große Fragen

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Author: Stephen Hawking

Publisher: Klett-Cotta

ISBN: 3608115102

Category: Political Science

Page: 160

View: 3578

Stephen Hawkings Vermächtnis In seinem letzten Buch gibt Stephen Hawking Antworten auf die drängendsten Fragen unserer Zeit und nimmt uns mit auf eine persönliche Reise durch das Universum seiner Weltanschauung. Seine Gedanken zu Ursprung und Zukunft der Menschheit sind zugleich eine Mahnung, unseren Heimatplaneten besser vor den Gefahren unserer Gegenwart zu schützen. Zugänglich und klar finden Sie in diesem Buch Hawkings Antworten auf die drängendsten Fragen unserer Zeit. - Warum gibt es uns Menschen überhaupt? - Und woher kommen wir? - Gibt es im Weltall andere intelligente Lebewesen? - Existiert Gott? - In welchem Zustand befindet sich unser Heimatplanet? - Werden wir auf der Erde überleben? - Retten oder zerstören uns Naturwissenschaften und Technik? - Hilft uns die künstliche Intelligenz, die Erde zu bewahren? - Können wir den Weltraum bevölkern? - Wie werden wir die Schwächsten – Kinder, Kranke, alte Menschen – schützen? - Wie werden wir unsere Kinder erziehen? Brillanter Physiker, revolutionärer Kosmologe, unerschütterlicher Optimist. Für Stephen Hawking bergen die Weiten des Universums nicht nur naturwissenschaftliche Geheimnisse. In seinem persönlichsten Buch beantwortet der Autor die großen Fragen des menschlichen Lebens und spricht die wichtigsten Themen unserer Zeit an. Zugänglich und klar erläutert er die Folgen des menschlichen Fortschritts – vom Klimawandel bis hin zu künstlicher Intelligenz – und diskutiert seine Gefahren. Hier finden Sie Hawkings Antworten auf die Urfragen der Menschheit. Ein großer Appell an politische Machthaber und jeden Einzelnen von uns, unseren bedrohten Heimatplaneten besser zu schützen.

Die Relativitätstheorie Einsteins

Kommentiert und erweitert von Jürgen Ehlers und Markus Pössel

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Author: Max Born

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642977596

Category: Science

Page: 470

View: 6675

Dieses Buch ist bis heute eine der populärsten Darstellungen der Relativitätstheorie geblieben. In der vorliegenden Version haben J. Ehlers und M. Pössel vom Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut) in Golm/Potsdam den Bornschen Text kommentiert und einen den anschaulichen, aber präzisen Stil Borns wahrendes, umfangreiches Ergänzungskapitel hinzugefügt, das die stürmische Entwicklung der Relativiatätstheorie bis hin zu unseren Tagen nachzeichnet. Eingegangen wird auf Gravitationswellen und Schwarze Löcher, auf neuere Entwicklungen der Kosmologie, auf Ansätze zu einer Theorie der Quantengravitation und auf die zahlreichen raffinierten Experimente, welche die Gültigkeit der Einsteinschen Theorie mit immer größerer Genauigkeit bestätigt haben. Damit bleibt dieses Buch nach wie vor einer der unmittelbarsten Zugänge zur Relativitätstheorie für alle die sich für eine über das rein populärwissenschaftliche hinausgehende Einführung interessieren.

Essays in Mathematics and its Applications

In Honor of Stephen Smale ́s 80th Birthday

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Author: Panos M. Pardalos,Themistocles M. Rassias

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 3642288219

Category: Mathematics

Page: 504

View: 6169

​The volume is dedicated to Stephen Smale on the occasion of his 80th birthday.Besides his startling 1960 result of the proof of the Poincar ́e conjecture for all dimensionsgreater than or equal to five, Smale’s ground breaking contributions invarious fields in Mathematics have marked the second part of the 20th century andbeyond. Stephen Smale has done pioneering work in differential topology, globalanalysis, dynamical systems, nonlinear functional analysis, numerical analysis, theoryof computation and machine learning as well as applications in the physical andbiological sciences and economics. In sum, Stephen Smale has manifestly brokenthe barriers among the different fields of mathematics and dispelled some remainingprejudices. He is indeed a universal mathematician. Smale has been honoredwith several prizes and honorary degrees including, among others, the Fields Medal(1966), The Veblen Prize (1966), the National Medal of Science (1996) and theWolfPrize (2006/2007).

Relativistic Celestial Mechanics of the Solar System

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Author: Sergei Kopeikin,Michael Efroimsky,George Kaplan

Publisher: John Wiley & Sons

ISBN: 3527634576

Category: Science

Page: 892

View: 1655

This authoritative book presents the theoretical development of gravitational physics as it applies to the dynamics of celestial bodies and the analysis of precise astronomical observations. In so doing, it fills the need for a textbook that teaches modern dynamical astronomy with a strong emphasis on the relativistic aspects of the subject produced by the curved geometry of four-dimensional spacetime. The first three chapters review the fundamental principles of celestial mechanics and of special and general relativity. This background material forms the basis for understanding relativistic reference frames, the celestial mechanics of N-body systems, and high-precision astrometry, navigation, and geodesy, which are then treated in the following five chapters. The final chapter provides an overview of the new field of applied relativity, based on recent recommendations from the International Astronomical Union. The book is suitable for teaching advanced undergraduate honors programs and graduate courses, while equally serving as a reference for professional research scientists working in relativity and dynamical astronomy. The authors bring their extensive theoretical and practical experience to the subject. Sergei Kopeikin is a professor at the University of Missouri, while Michael Efroimsky and George Kaplan work at the United States Naval Observatory, one of the world?s premier institutions for expertise in astrometry, celestial mechanics, and timekeeping.

Special Relativity in General Frames

From Particles to Astrophysics

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Author: Éric Gourgoulhon

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 3642372767

Category: Science

Page: 784

View: 5269

Special relativity is the basis of many fields in modern physics: particle physics, quantum field theory, high-energy astrophysics, etc. This theory is presented here by adopting a four-dimensional point of view from the start. An outstanding feature of the book is that it doesn’t restrict itself to inertial frames but considers accelerated and rotating observers. It is thus possible to treat physical effects such as the Thomas precession or the Sagnac effect in a simple yet precise manner. In the final chapters, more advanced topics like tensorial fields in spacetime, exterior calculus and relativistic hydrodynamics are addressed. In the last, brief chapter the author gives a preview of gravity and shows where it becomes incompatible with Minkowsky spacetime. Well illustrated and enriched by many historical notes, this book also presents many applications of special relativity, ranging from particle physics (accelerators, particle collisions, quark-gluon plasma) to astrophysics (relativistic jets, active galactic nuclei), and including practical applications (Sagnac gyrometers, synchrotron radiation, GPS). In addition, the book provides some mathematical developments, such as the detailed analysis of the Lorentz group and its Lie algebra. The book is suitable for students in the third year of a physics degree or on a masters course, as well as researchers and any reader interested in relativity. Thanks to the geometric approach adopted, this book should also be beneficial for the study of general relativity. “A modern presentation of special relativity must put forward its essential structures, before illustrating them using concrete applications to specific dynamical problems. Such is the challenge (so successfully met!) of the beautiful book by Éric Gourgoulhon.” (excerpt from the Foreword by Thibault Damour)

Eine kurze Geschichte der Zeit

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Author: Stephen Hawking

Publisher: Rowohlt Verlag GmbH

ISBN: 3644008612

Category: Science

Page: 272

View: 5884

Ist das Universum unendlich oder begrenzt? Hat die Raumzeit einen Anfang, den Urknall? Dehnt sie sich aus? Wird sie wieder in sich zusammenstürzen? Liefe die Zeit dann rückwärts? Welchen Platz im Universum nehmen wir ein? Und ist in den atemberaubenden Modellen der Kosmologen noch Platz für einen Gott? – Es sind existenzielle Fragen, mit denen sich Stephen Hawking befasst, Fragen, die Forschung und Lehre in den Zentren der modernen Physik ebenso bestimmen wie die Diskussion von Geisteswissenschaftlern. Dieses Meisterwerk eines Jahrhundert-Genies hat unsere Weltsicht verändert. Zugleich hat Stephen Hawking damit neue Maßstäbe für die Erklärung komplexer physikalischer Zusammenhänge gesetzt. In diesem Buch, weltweit inzwischen über zehn Millionen Mal verkauft, ist das Credo des großen Physikers enthalten und lebendig. «Der Physiker Stephen Hawking ist im Begriff, die Formel zu finden, die das Universum erklärt.» ZEIT-Magazin

Die Spezielle Relativitätstheorie

Einsteins Welt in einer neuen Axiomatik

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Author: Helmut Gunther

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3658007133

Category: Science

Page: 474

View: 7773

Die Spezielle Relativitätstheorie steht und fällt mit der universellen Konstanz der Lichtgeschwindigkeit. Darauf gründet die Einstein-Minkowski-Axiomatik, die wegen ihrer grundsätzlichen Bedeutung in keinem Lehrbuch zur Theoretischen Physik fehlen darf. Hier soll außerdem auf eine zweite, unabhängige, aber vollkommen äquivalente axiomatische Darstellung aufmerksam gemacht werden, die weniger abstrakt und daher geeignet ist, auch demjenigen einen Einstieg in die relativistische Welt zu erschließen, der nicht unbedingt theoretischer Physiker werden will. Dabei geht es dann primär um den Gang von bewegten und ruhenden Uhren und die Längen von bewegten und ruhenden Maßstäben. Ganz wesentlich ist es, von Anfang an den definitorischen Charakter bei der Bestimmung des Begriffes der Gleichzeitigkeit zu verstehen. Der sorgfältige Umgang mit dieser Definition liefert den Schlüssel zur Auflösung der relativistischen Paradoxa, wie dies ausführlich beim Zwillingsparadoxon gezeigt wird. Die Unterscheidung von Korrelation und Wechselwirkung erlaubt eine Betrachtung von Tachyonen, ohne die Kausalität zu verletzen. Anhand eines Gittermodells der relativistischen Raum-Zeit kann am Ende sogar das Zustandekommen der Längenkontraktion, der Zeitdilatation und der relativistischen Massenformel veranschaulicht werden. Es werden die Schlüsselexperimente erklärt und 48 Übungsaufgaben vorgerechnet.

Moderne Physik

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Author: Paul A. Tipler,Ralph A. Llewellyn

Publisher: De Gruyter Oldenbourg

ISBN: 9783486582758

Category: Science

Page: 963

View: 2793

Endlich liegt die anschauliche und fundierte Einführung zur Modernen Physik von Paul A. Tipler und Ralph A. Llewellyn in der deutschen Übersetzung vor. Eine umfassende Einführung in die Relativitätstheorie, die Quantenmechanik und die statistische Physik wird im ersten Teil des Buches gegeben. Die wichtigsten Arbeitsgebiete der modernen Physik - Festkörperphysik, Kern- und Teilchenphysik sowie die Kosmologie und Astrophysik - werden in der zweiten Hälfte des Buches behandelt. Zu weiteren zahlreichen Spezialgebieten gibt es Ergänzungen im Internet beim Verlag der amerikanischen Originalausgabe, die eine Vertiefung des Stoffes ermöglichen. Mit ca. 700 Übungsaufgaben eignet sich das Buch hervorragend zum Selbststudium sowie zur Begleitung einer entsprechenden Vorlesung. Die Übersetzung des Werkes übernahm Dr. Anna Schleitzer. Die Bearbeitung und Anpassung an Anforderungen deutscher Hochschulen wurde von Prof. Dr. G. Czycholl, Prof. Dr. W. Dreybrodt, Prof. Dr. C. Noack und Prof. Dr. U. Strohbusch durchgeführt. Dieses Team gewährleistet auch für die deutsche Fassung die wissenschaftliche Exaktheit und Stringenz des Originals.

Klassische Elektrodynamik

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Author: John David Jackson

Publisher: Walter de Gruyter

ISBN: 311033447X

Category: Science

Page: 957

View: 9182

„In der gesamten physikalischen Lehrbuchliteratur gibt es wohl kaum ein anderes Werk, das auf seinem Feld so unangefochten eine Spitzenstellung behauptet wie das Elektrodynamik-Buch von Jackson, und das bereits seit vier Jahrzehnten." – Physik Journal. Die deutsche Übersetzung dieses Klassikers der theoretischen Physik erscheint jetzt in einer nochmals durchgesehenen Neuauflage.Damit wirdtheoretische Elektrodynamik noch verständlicher als je zuvor. Einzigartig bleibt die konkurrenzlos hohe Anzahl von konkret gerechneten Beispielen, exakt durchgerechneten Fällen und zahlreichen Übungsaufgaben. Nach wie vor ist das Buch seit der 3. Auflage größtenteils in SI geschrieben. Seine Anwendungsnähe (auch zur Experimentalphysik) wird sowohl von Studenten als auch von Wissenschaftlern, Hochschullehrern und Ingenieuren geschätzt.

Halliday Physik

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Author: J. Richard Christman,Edward Derringh

Publisher: Wiley-VCH

ISBN: 9783527409013

Category: Science

Page: 323

View: 1424

Zu 880 Aufgaben aus dem roten allen Themengebieten der Experimentalphysik gibt es sorgfï¿1⁄2ltig aufgezeichnete Lï¿1⁄2sungsansï¿1⁄2tze, die das Nachvollziehen einfach machen. Zahlreiche Illustrationen helfen bei Veranschaulichung. Attraktiv ist der Lï¿1⁄2sungsband auch fï¿1⁄2r Nutzer der Bachelor-Edition und somit fï¿1⁄2r Nebenfach-Studenten, denn 740 Lï¿1⁄2sungen beziehen sich auf Aufgaben aus der grï¿1⁄2nen Bachelor-Edition.

Aufstieg zu den Einsteingleichungen

Einführung in die quantitative Allgemeine Relativitätstheorie

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Author: Michael Ruhrländer

Publisher: Pro BUSINESS

ISBN: 3863867793

Category:

Page: 593

View: 6379

Albert Einstein hat die Allgemeine Relativitätstheorie (ART), seine Theorie der Schwerkraft, 1915 erstmals veröffentlicht. Zu seiner Zeit und auch heute noch gilt die ART insbesondere wegen der mathematisch anspruchsvollen Darstellungen als schwer verstehbar. Deshalb ist sie an Universitäten auch erst im fortgeschrittenen Physikstudium Unterrichtsgegenstand. Im Gegensatz zu den Standardlehrbüchern, die ein profundes physikalisches und mathematisches Vorwissen unterstellen, bietet das Buch einen einfachen Einstieg in die ART. An Vorkenntnissen wird als Minimum nur das vorausgesetzt, was man in der Oberstufe von Gymnasien lernt. Alles, was zum Verständnis der Allgemeinen Relativitätstheorie an weiterem Wissen erforderlich ist, wird in diesem Buch behutsam und detailliert eingeführt. Das Buch beschreibt die Theorie quantitativ, d.h. in einer mathematischen Formulierung ähnlich der, in der Einstein sie veröffentlicht hat. Physikstudenten und auch andere naturwissenschaftlich Interessierte finden hier einen leichten und ausführlich beschriebenen Zugang zu Einsteins Relativitätstheorien.

...und Einstein hatte doch recht

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Author: Clifford M. Will

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642743145

Category: Science

Page: 275

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Keine wissenschaftliche Theorie ist auf solche Faszination auch außerhalb der Wissenschaft gestoßen wie die Allgemeine Relativitätstheorie von Albert Einstein, und keine wurde so nachdrücklich mit den Mitteln der modernen Physik überprüft. Wie hat sie diesen Test mit Raumsonden, Radioastronomie, Atomuhren und Supercomputern standgehalten? Hatte Einstein recht? Mit der Autorität des Fachmanns und dem Flair des unvoreingenommenen Erzählers schildert Clifford Will die Menschen, Ideen und Maschinen hinter den Tests der allgemeinen Relativitätstheorie. Ohne Formeln und Fachjargon wird der leser mit Einsteins Gedanken vertraut und erfährt von der Bestätigung seiner Vorhersagen, angefangen bei der Lichtablenkung im Schwerefeld der Sonne 1919 bis zu den ausgefeilten Kreiselexperimenten auf dem Space Shuttle. Die Allgemeine Relativitätstheorie hat nich nur alle diese Tests bestanden, sie hat darüber hinaus wesentlich beigetragen zu unserem Verständnis von Phänomenen wie Pulsaren, Quasaren, Schwarzen Löchern und Gravitationslinsen. Dieses Buch erzählt lebendig und spannend die Geschichte einer der größten geistigen Leistungen unserer Zeit.

Einführung in die moderne Kosmologie

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Author: Andrew Liddle

Publisher: John Wiley & Sons

ISBN: 3527670920

Category: Science

Page: 217

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Dank sich stets verbessernder boden- und weltraumgestützter Teleskope stehen der Kosmologie inzwischen Daten zur Verfügung, die Rückschlüsse auf immer frühere Phasen des Universums und Vergleiche mit Modellvorstellungen erlauben. Daher gewinnt die Kosmologie in den Astronomiekursen der Universitäten beständig an Wichtigkeit. Die "Einführung in die Moderne Kosmologie" ist eine anschauliche und leicht verständliche Darstellung moderner kosmologischer Konzepte, die neben zahlreichen Beispielen und Übungsaufgaben auch Hinweise und Endergebnisse enthält, sodass das Erlernte sofort ausprobiert und kontrolliert werden kann. Das Buch ist klar eingeteilt und behandelt in sechs separaten Kapiteln Themen für Fortgeschrittene, darunter relativistische Kosmologie und Neutrino-Kosmologie. Die vorliegende Übersetzung der zweiten Auflage wurde wesentlich ergänzt und erweitert und umfasst neueste Beobachtungsergebnisse sowie zusätzliches Material zur empirischen Kosmologie und Strukturbildung.

Laserspektroskopie 2

Experimentelle Techniken

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Author: Wolfgang Demtröder

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642214479

Category: Science

Page: 575

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In dem 2-bändigen Standardwerk erläutert der Autor die verschiedenen Techniken, die instrumentelle Ausrüstung sowie die Bedeutung der Laserspektroskopie für ein detailliertes Verständnis der Struktur und Dynamik von Atomen und Molekülen. Band 2 ist den experimentellen Techniken gewidmet. Die Neuauflage wurde völlig überarbeitet, viele Abschnitte zu aktuellen Themen wie Ultrakurzzeit-Spektroskopie, Attosekunden-Laser, Interferenzspektroskopie oder Laser-Interferometer als Detektoren für Gravitationswellen auf den neuesten Stand gebracht.

Elektrodynamik

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Author: David J. Griffiths

Publisher: Pearson Deutschland GmbH

ISBN: 386894057X

Category: Electrodynamics

Page: 708

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