Szczególna teoria względności: notatki z wykładu Leszka M. Sokołowskiego

Description

Skrypt ten stanowią notatki do jednosemestralnego wykładu STW. Obejmuje on materiał, który z trudem mogę wyłożyć w dostępnym czasie. Zrezygnowałem zatem z przedstawienia czasoprzestrzeni Galileusza fizyki nierelatywistycznej, mimo że jest ona bardzo pouczającym przykładem, iż geometria Minkowskiego jest konstrukcyjnie od niej prostsza. Podaję jedynie rudymenty mechaniki relatywistycznej, bez formalizmu Lagrange’a i Hamiltona. Kinematykę relatywistyczną ograniczyłem do minimum, właściwym miejscem jej prezentacji jest bowiem wykład fizyki cząstek elementarnych. Skrypt zachował telegraficzny styl notatek do wykładu. Zawiera sporo powtórzeń, które psują elegancję wykładu, lecz są wygodne dla czytelnika – są więc celowe. Notatki te uzupełniłem w szeregu miejsc komentarzem, który był wygłaszany na wykładzie. Z Przedmowy dra hab. Leszka M. Sokołowskiego Przedmowa Czasoprzestrzen i uklady odniesienia Szczególna teoria wzglednosci (STW) Czasoprzestrzen Wstepna konstrukcja czasoprzestrzeni Linie swiata Uklady odniesienia Pomiar czasu Synchronizacja zegarów Inercjalne uklady odniesienia Zasada Wzglednosci Zasada wzglednosci Galileusza-Einsteina Transformacje wspólrzednych w czasoprzestrzeni Prawa fizyki niezmiennicze wzgledem transformacji Galileusza Przyklady praw transformacyjnych Przyklady praw niezmienniczych wzgledem transformacji Galileusza Kontrprzyklad Komentarze Ograniczenia na stosowanie zasady wzglednosci Podstawy Teorii Wzglednosci Grupy przeksztalcen i niezmienniki Stalosc predkosci swiatla Diagram Minkowskiego Interwal czasoprzestrzenny Wektory i figury niezmiennicze Wektory w czasoprzestrzeni Odcinki skierowane laczace pary punktów (zdarzen) Wektory róznych wielkosci fizycznych Algebra wektorów i stozek swietlny Stozek swietlny Równoczesnosc zdarzen Diagram Minkowskiego i transformacja Lorentza Szczególna transformacja Lorentza Dylatacja czasu i skrócenie dlugosci Dylatacja czasu Skrócenie dlugosci Skladanie predkosci Ruch jednowymiarowy Technika diagramu Minkowskiego Wyznaczanie jednostek na osiach ukladów S i S' za pomoca niezmienniczych hiperbol Dylatacja czasu i skrócenie Lorentza na diagramie Minkowskiego Kontrakcja Lorentza Dylatacja czasu Zjawisko Dopplera i aberracja swiatla Czas wlasny Czas wlasny Paradoks blizniat Nierównosc trójkata Wektorowa przestrzen Minkowskiego Wektorowa przestrzen Minkowskiego Podprzestrzenie wektorowej przestrzeni Minkowskiego Podprzestrzenie liniowe wymiaru 2 i 1 Czasoprzestrzen Minkowskiego Czasoprzestrzen Minkowskiego Odwzorowania wektorowej przestrzeni Minkowskiego Transformacje czynne i bierne Przeksztalcenia czasoprzestrzeni Minkowskiego M4 Transformacje czynne Transformacje bierne Grupa Lorentza Ogólne wlasnosci grupy Lorentza Skladowe grupy Lorentza Dyskretne transformacje Lorentza Male grupy Obroty przestrzenne Boosty (pchniecia) Obroty zerowe Relatywistyczna niezmienniczosc praw fizyki Mechanika relatywistyczna Kinematyka relatywistyczna Relatywistyczny ped kinetyczny Relatywistyczne równania Newtona Calkowita energia kinetyczna Wlasnosci transformacyjne 4-pedu p Prawo zachowania 4-pedu Kowariantne relatywistyczne równania Newtona Ruch jednostajnie przyspieszony