Προϊόν καταλόγου

ΕΙΔΙΚΗ ΣΧΕΤΙΚΟΤΗΤΑ ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΠΑΝΤΙΣΚΟΣ ΙΩΑΝΝΗΣ ΜΕΝΗΣ ΦΙΛΙΠΠΟΣ ΚΟΛΙΟΠΑΝΟΣ ΠΑΝΤΙΣΚΟΣ | korfiatisbooks.gr
ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΠΑΝΤΙΣΚΟΣ ΙΩΑΝΝΗΣ ΜΕΝΗΣ ΦΙΛΙΠΠΟΣ ΚΟΛΙΟΠΑΝΟΣΕΙΔΙΚΗ ΣΧΕΤΙΚΟΤΗΤΑΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΚΑΙ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑΦυσική
Τελική τιμή: €11,00
Αρχική τιμή: €14,00 Έκπτωση 21% (€3,00)
ΕκδόσειςΠΑΝΤΙΣΚΟΣ
Έτος έκδοσης2012
Διαστάσεις17Χ24 εκ.
Σελίδες172
Έκδοση

Περιγραφή

Ένα από αυτά τα «μικροπροβλήματα» ήταν και το περίφημο πείραμα των Michelson και Morley. Όπως προέκυπτε από τις εξισώσεις του Maxwell, το φως είναι ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα το οποίο διαδίδεται με πεπερασμένη ταχύτητα. Η διαπίστωση αυτή οδήγησε τους φυσικούς της εποχής στη θεώρηση ενός αόρατου μέσου, μέσα στο οποίο διαδίδεται το φως. Το μέσο αυτό ονομάστηκε αιθέρας και αποτελούσε ένα απόλυτο ακίνητο σύστημα αναφοράς για ολόκληρο το σύμπαν. Η ταχύτητα διάδοσης του φωτός στο μέσο αυτό είχε μετρηθεί και βρεθεί ίση με c = 300.000 km/sec. Προκειμένου να επιβεβαιώσουν την ύπαρξη του αιθέρα, οι Michelson και Morley κατασκεύασαν ένα ευφυέστατο πείραμα, σκοπός του οποίου ήταν να μετρηθεί η ταχύτητα της Γης σε σχέση με τον ακίνητο αιθέρα. Όπως για δύο αυτοκίνητα τα οποία κινούνται με ταχύτητα υ το ένα προς το άλλο, η σχετική τους ταχύτητα είναι 2υ, έτσι και για την περίπτωση του αιθέρα, οι δυο φυσικοί  σκόπευαν να παρατηρήσουν διαφορές στην ταχύτητα του φωτός λόγω της κίνησης της Γης μέσα στον αιθέρα. Τα αποτελέσματα τού πειράματος εξέπληξαν και προβλημάτισαν τους εμπνευστές του. Παρόλη τη σχολαστική ακρίβεια των μετρήσεών τους, η ταχύτητα τού φωτός ήταν πάντα η ίδια ανεξαρτήτως της κίνησης της Γης.

Τη λύση στο πρόβλημα του αιθέρα, αλλά και σε μία σειρά άλλων προβληματισμών που είχαν ήδη διατυπωθεί  από τους Hendrik Lorentz και Henri Poincare, έδωσε το 1905 ο Albert Einstein  με την επαναστατική του εργασία: «Περί της ηλεκτροδυναμικής των κινούμενων σωμάτων» η θεωρία που αναπτύσσεται στην εν λόγω διατριβή αργότερα ονομάστηκε ειδική θεωρία της σχετικότητας  με το «ειδική» να αναφέρεται στο γεγονός ότι η θεωρία ασχολείται αποκλειστικά με αδρανειακά συστήματα αναφοράς και δε λαμβάνει υπόψη τη βαρύτητα.

Στην ειδική θεωρία της σχετικότητας, ο Einstein απορρίπτει την έννοια του αιθέρα ενώ θεωρεί την ταχύτητα τού φωτός ότι είναι σταθερή, ανεξαρτήτως συστήματος αναφοράς. Στα πλαίσια της θεωρίας του, η ταχύτητα τού φωτός δεν είναι απλά μία ταχύτητα διάδοσης κάποιου φαινομένου σε ένα μέσο αλλά ένα θεμελιώδες χαρακτηριστικό του τρόπου με τον οποίο ο χώρος και ο χρόνος συνυφαίνονται σε μία οντότητα, το χωροχρόνο. Η επαναστατική αυτή σκέψη επέφερε, όπως θα δούμε στη συνέχεια του βιβλίου, ριζοσπαστικές αλλαγές στον τρόπο που αντιλαμβανόμασταν το φυσικό κόσμο.

Πρόλογος

Το παρόν βιβλίο απευθύνεται κυρίως σε σπουδαστές τμημάτων θετικών επιστημών. Σκοπός του είναι να παρέχει τα απαραίτητα μαθηματικά εργαλεία και το θεωρητικό υπόβαθρο προκειμένου ο αναγνώστης να πειστεί για την ορθότητα της θεωρίας και στη συνέχεια να είναι σε θέση να αντιμετωπίσει, με τη μορφή προβλημάτων, τις εφαρμογές της θεωρίας σε διαφορετικά ζητήματα. Παρόλο που τα συμπεράσματα της θεωρίας προκαλούν τη διαίσθηση μας, η μαθηματική τους θεμελίωση είναι σαφής και απλή. Τα προβλήματα που παρατίθενται στο βιβλίο θα βοηθήσουν τον αναγνώστη να ενισχύσει τις δυνάμεις του στην επίλυση ασκήσεων παρόλο που τα αποτελέσματα πολύ συχνά θα αντιβαίνουν την καθημερινή του εμπειρία. Παράλληλα με την ανάπτυξη τής θεωρίας και την παράθεση προβλημάτων, στο βιβλίο περιέχονται και βιβλιογραφικές αναφορές απαραίτητες για όποιον επιθυμεί να εμβαθύνει περεταίρω. Τέλος, συνιστούμε στον αναγνώστη να επισκεφτεί την ιστοσελίδα του καθηγητή του Φυσικού τμήματος του Πανεπιστήμιου Αθηνών, Θεοχάρη Αποστολάτου http://web.cc.uoa.gr/~tapostol/, στην οποία θα βρει πληθώρα ασκήσεων, μικρό μέρος των οποίων περιέχονται και στο παρόν βιβλίο.

Περιεχόμενα

Το πρώτο κεφάλαιο περιλαμβάνει μια σύντομη αλλά περιεκτική αναφορά στα μαθηματικά εργαλεία τα οποία είναι απαραίτητα για την ανάπτυξη της θεωρίας αλλά και την επίλυση των ασκήσεων που ακολουθούν. Συγκεκριμένα, αναφέρεται στη θεωρία των πινάκων, καταλήγοντας στη σύμβαση του Einstein. Στο δεύτερο κεφάλαιο, γίνεται αναφορά στις μεταθέσεις αδρανειακών συστημάων αναφοράς καταλήγοντας στους γενικούς μετασχηματισμούς του Γαλιλαίου, και γενικότερα στην «κλασική» αντίληψη του χώρου και του χρόνου, θέτοντας, παράλληλα, τα όρια της Νευτώνιας Φυσικής. Το τρίτο κεφάλαιο διατυπώνει τα αξιώματα της ειδικής θεωρίας της σχετικότητας. Ασχολείται με τους μετασχηματισμούς Lorentz και το φορμαλισμό του Minkowski, εξηγώντας τη διαστολή του χρόνου. Έχοντας αναπτύξει το θεωρητικό υπόβαθρο τής θεωρίας μας, στο τέταρτο κεφάλαιο εισάγονται τα μεγέθη της, όπως τα τετρανύσματα, και ο τρόπος χειρισμού τους και στις σκεδάσεις σωματιδίων. Στο πέμπτο κεφάλαιο γίνεται μια μαθηματική εισαγωγή στον τανυστικό λογισμό με τη χρήση του οποίου τα πορίσματα της ειδικής σχετικότητας εκφράζονται πολύ κομψότερα ενώ ο αναγνώστης βάζει τις βάσεις για να προχωρήσει και στη γενική θεωρία της σχετικότητας. Οι ασκήσεις που επιλύονται βασίζονται σε προβλήματα φυσικής. Το έκτο, και τελευταίο, κεφάλαιο εισάγει την ηλεκτροδυναμική θεωρία στα πλαίσια της ειδικής θεωρίας της σχετικότητας, εισάγοντας τον τανυστή τού ηλεκτρομαγνητικού πεδίου.

Όλα τα κεφάλαια συνοδεύονται από λυμένα παραδείγματα αλλά και θέματα παλαιότερων εξετάσεων του Φυσικού τμήματος του Πανεπιστημίου Αθηνών.

Σχόλια

Περισσότερα βιβλία σχετικά με την επιλογή σας

Εγγραφείτε στο newsletter μας