Physik der Raumzeit
Taylor, Wheeler
Physik der Raumzeit
Von E. F. Taylor u. J. A. Wheeler.
Spektrum, Heidelberg 1994. 496 S., Hardcover,
ISBN 3-86025-123-6
Dieses Buch stellt eine elementare Einführung in die Grundgedanken der Relativitätstheorie für Abiturienten und Studienanfänger der Physik dar. Es ist mit der besonders Wheeler eigenen unkonventionellen und bildhaften Sprache geschrieben und sehr geeignet, Unklarheiten gerade in der Begriffswelt der Relativitätsphysik zu überwinden.
Das Buch beginnt mit der wichtigen Unterscheidung von Relativem und Absolutem und klärt so die Bezeichnung "Relativitätstheorie". Die ersten Kapitel sind den Überlegungen zur Notwendigkeit der Zusammenführung von Raum und Zeit zur Raumzeit gewidmet, wobei die Konstante "Vakuumlichtgeschwindigkeit c" die Hauptrolle spielt. Durch Einführung des invarianten Raumzeitintervalls werden die berühmten Ergebnisse der Gleichzeitigkeit, Additionstheorem der Geschwindigkeiten und das spezielle Relativitäts prinzip entwickelt. In einem Sonderkapitel wird danach die Lorentz-Transformation aus elementaren Überlegungen hergeleitet und als richtige Übergangsregel zwischen den Koordinaten zweier Inertialsysteme gedeutet. In den Kapiteln 4, 5 und 6 kommen auch hypothetische Reisen zu kosmisch entfernten Objekten nicht zu kurz, an denen Begriffe wie Eigenzeit, zeitartige und raumartige Abstände, geknickte Weltlinien, Kausalität und das Zwillingsparadoxon besprochen werden. In den Kapiteln 7 und 8 wird relativistische Teilchenphysik betrieben. Es wird der Energieimpulsvierervektor, kurz "Impenergievektor" genannt, eingeführt, die Energie-Masserelation E=mc 2 hergeleitet und auf die Bewegung von Elementarteilchen angewandt. Kernfusion und Kernspaltung werden ausführlich behandelt. Zum Schluß, im Kapitel 9, wird auf die Masse als Ursache der Krümmung der Raumzeit, die ihrerseits wiederum die Ursache für die Bewegung von Testmassen ist, eingegangen und damit Einsteinsche Gravitationstheorie betrieben. Ein Abschnitt zum Stand der Erforschung des Weltalls als Ganzes mit aktuellen astronomischen Daten beschließt das Buch.
Das Buch ist mit einer Vielzahl einfacher Aufgaben und zugehörigen Lösungen ausgestattet, reich mit Skizzen und Bildern versehen und lebt von einer an die Alltagssprache angelehnten Darstellungskunst. Allerdings hätte sein Titel wohl besser mit "Physik in der Raumzeit" übersetzt werden sollen, der die ersten acht Kapitel gewidmet sind, während "Physik der Raumzeit", also Gravitationstheorie, nur im letzten Kapitel (Kap. 9) zu finden ist.
R. Collier, Jena
| Dieses Buch können Sie direkt bei amazon.de |  | |
