Die Spezielle Relativitststheorie

1. Einführung.- 1.1 Zeitmessung.- 1.2 Die Schwankungen der Erdrotation.- 1.3 Messung der Erdrotationsschwankungen.- 1.4 Astronomische Zeitmessung und Definition der Zeiteinheit.- 1.5 Längenmessung und der Wert der Lichtgeschwindigkeit.- 1.6 Inertialsysteme.- 2. Experimentelle Befunde.- 2.1 Das Realtivitätsprinzip der klassischen Mechanik.- 2.2 Der Fizeau-Versuch über die Mitführung des Lichts in bewegten Körpern.- 2.3 Der Michelson-Versuch.- 2.4 Deutungsversuche und weitere Experimente.- 2.5 Übungsaufgaben.- 3. Grundannahmen der speziellen Relativitätstheorie.- 3.1 Definition der Gleichzeitigkeit.- 3.2 Herleitung der Lorentz-Transformation.- 3.3 Herleitung der Lorentz-Transformation ohne Benutzung des Postulats von der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit.- 3.4 Übungsaufgaben.- 4. Eigenschaften der Lorentz-Transformation.- 4.1 Das vierdimensionale Raum-Zeit-Kontinuum.- 4.2 Das Einsteinsche Additionstheorem der Geschwindigkeiten.- 4.3 Die Gruppe der speziellen Lorentz-Transformationen.- 4.4 Die allgemeine Lorentz-Transformation.- 4.5 Die Struktur der Raum-Zeit.- 4.6 Paradoxa.- 4.7 Übungsaufgaben.- 5. Mathematische Hilfsmittel.- 5.1 Die Minkowski-Metrik.- 5.2 Einführung von Vierer-Vektoren und -Tensoren.- 5.3 Tensor analysis.- 5.4 Das Differential der Eigenzeit.- 5.5 Übungsaufgaben.- 6. Relativistische Mechanik.- 6.1 Vierdimensionale Lorentz-invariante Formulierung.- 6.2 Massenveränderlichkeit und Trägheit der Energie.- 6.3 Drehimpuls und Schwerpunkt.- 6.4 Beispiele.- 6.5 Übungsaufgaben.- 7. Lorentz-invariante Formulierimg der Elektrodynamik.- 7.1 Das Programm der relativistischen Elektrodynamik.- 7.2 Die Maxwell-Gleichungen.- 7.3 Vierer-Vektoren in der Elektrodynamik.- 7.4 Vierer-Tensoren in der Elektrodynamik.- 7.5 Die Maxwell-Gleichungen für das Vakuum invierdimensionaler Schreibweise.- 7.6 Zusammenfassung.- 7.7 Die Lorentz-Kraft.- 7.8 Energie und Impuls des elektromagnetischen Feldes im Vakuum.- 7.9 Elektromagnetische Wellen.- 7.10 Erweiterung für magnetisierbare und polarisierbare Materie.- 7.11 Übungsaufgaben.- 8. Relativistische Quantenmechanik.- 8.1 Die relativistische Hamilton-Funktion.- 8.2 Der Übergang zur Quantenmechanik.- 8.3 Physikalische Interpretation.- Literatur.- Sachwortregister.