Обложка Угаров В.А. Специальная теория относительности
Id: 114284
399 руб.

Специальная теория относительности. Изд. 4

URSS. 2010. 384 с. ISBN 978-5-354-01325-8.
  • Мягкая обложка

Аннотация

Настоящее учебное пособие посвящено изложению основ специальной теории относительности. Большое внимание в книге уделено четырехмерной трактовке, приведены разные способы изложения СТО, описываются "парадоксы" данной теории. Кроме того, материал дополнен параграфами, в которых излагаются методические основы и вопросы истории СТО. Отдельная глава посвящена электродинамике.

Пособие предназначено для студентов физико-математических факультетов,...(Подробнее) будет также полезно специалистам-физикам и преподавателям, в том числе учителям физики в средней школе.


Оглавление
Предисловие
Глава 1.Классическая механика и принцип относительности
 § 1.1.Система координат и система отсчета в классической механике
 § 1.2.Выбор системы отсчета
 § 1.3.Преобразования Галилея
 § 1.4.Принцип относительности Галилея. Второй закон Ньютона
 § 1.5.Законы Ньютона и инерциальные системы отсчета
 § 1.6.Абсолютное время и абсолютное пространство
 § 1.7.Как физика приближалась к теории относительности
 § 1.8.Обобщение принципа относительности Галилея
 § 1.9.Скорость света в вакууме
Глава 2.Постулаты Эйнштейна. Интервал между событиями. Преобразования Лоренца
 § 2.1.Постулаты Эйнштейна
 § 2.2.Релятивистская система отсчета
 § 2.3.Прямые следствия постулатов Эйнштейна (несколько мысленных экспериментов)
 § 2.4.Относительность синхронизации часов двух инерциальных систем отсчета. Непосредственный вывод преобразований Лоренца
 § 2.5.Преобразования Лоренца как следствия постулатов Эйнштейна
 § 2.6.Распространение фронта световой волны. Интервал между событиями
 § 2.7.Преобразования Лоренца как следствие инвариантности интервала между событиями
 § 2.8.Комплексные величины в СТО. Симметричные обозначения
 § 2.9.Геометрическая иллюстрация преобразований Лоренца
Глава 3.Следствия преобразований Лоренца. Классификация интервалов и принцип причинности. Метод k-коэффициента
 § 3.1.Об измерении длин и промежутков времени. Относительность одновременности
 § 3.2.Относительность длины движущихся линеек (масштабов). Видимая форма тел, движущихся с релятивистскими скоростями
 § 3.3.Относительность промежутков времени между событиями
 § 3.4.Классификация интервалов и принцип причинности
 § 3.5.Преобразование компонент скорости частицы при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой
 § 3.6.Преобразование абсолютной величины и направления скорости частицы
 § 3.7.Метод k-коэффициента (радиолокационный метод)
Глава 4.Четырехмерное пространство-время
 § 4.1.Трехмерное и четырехмерное евклидовы пространства
 § 4.2.4-пространство-время -- четырехмерное псевдоевклидово пространство
 § 4.3.4-векторы и 4-тензоры
 § 4.4.Псевдоевклидова плоскость
Глава 5.Релятивистская механика частицы
 § 5.1.4-скорость и 4-ускорение
 § 5.2.4-сила и четырехмерное уравнение движения
 § 5.3.Трехмерное релятивистское уравнение движения частицы (второй закон Ньютона в релятивистской форме)
 § 5.4.Релятивистское выражение для энергии частицы
 § 5.5.4-вектор энергии-импульса
 § 5.6.Масса покоя системы. Энергия связи
 § 5.7.Некоторые задачи релятивистской механики частицы
 § 5.8.Законы сохранения релятивистской механики
Глава 6.Теория Максвелла в релятивистской форме
 § 6.1.Трехмерная система уравнений Максвелла. 4-потенциал и 4-ток
 § 6.2.Преобразование 4-потенциала и 4-тока
 § 6.3.Тензор электромагнитного поля
 § 6.4.Преобразование компонент электрического и магнитного полей
 § 6.5.Инварианты электромагнитного поля
 § 6.6.Сила Лоренца
 § 6.7.Ковариантность системы уравнений Максвелла
 § 6.8.Уравнения Минковского для движущихся сред (преобразование материальных уравнений)
 § 6.9.Преобразование электрического и магнитного моментов
 § 6.10.Некоторые задачи, связанные с преобразованием электромагнитного поля
 § 6.11.Тензор энергии-импульса-натяжений электромагнитного поля в вакууме
 § 6.12.Тензор энергии-импульса-натяжений электромагнитного поля в среде. Тензор Минковского и тензор Абрагама
 § 6.13.Тензор энергии-импульса-натяжений сферически симметричного заряда
 § 6.14.Потенциалы поля в движущейся непроводящей среде
 § 6.15.Потенциалы поля в движущейся проводящей среде
Глава 7.Оптические явления и специальная теория относительности
 § 7.1.Свойства плоских световых волн
 § 7.2.4-волновой вектор. Эффект Доплера. Аберрация света
 § 7.3.Ограниченная в пространстве плоская волна. Преобразование энергии и амплитуды плоской волны
 § 7.4.Давление электромагнитной волны (света) на поверхность
 § 7.5.Изменение частоты света при отражении от движущейся поверхности (зеркала)
 § 7.6.Световые кванты (фотоны) как релятивистские частицы
 § 7.7.Кванты света в среде. Эффект Вавилова - Черенкова. Аномальный эффект Доплера
Глава 8.О некоторых <парадоксах> специальной теории относительности
 § 8.1.Сверхсветовые скорости
 § 8.2.Парадокс нити и рычага
 § 8.3.Тахионы
 § 8.4.Парадокс часов
 § 8.5."Эквивалентность" массы и энергии. Нулевая масса покоя
Дополнения
 I.В. Л. Гинзбург. Как и кто создал специальную теорию относительности?
 II.Безуспешные поиски среды, в которой распространяется свет
 III.Был ли опыт Майкельсона <решающим> для построения СТО?
 IV.Почему не следует вводить зависимость массы от скорости или же релятивистскую массу?
 V.Неинерциальные системы отсчета. СТО и переход к теории тяготения (ОТО)
Хронология событий, связанных с историей СТО
Приложение I.
 § 1.Симметричные обозначения, правила суммирования
 § 2.Преобразование координат при повороте декартовой системы
 § 3.Тензоры
 § 4.Инвариантность 4-дивергенции и оператора Д'Аламбера
 § 5.Свертывание ("омоложение") индексов тензора
 § 6.Некоторые сведения об определителях (детерминантах). Дуальные тензоры
 § 7.Тензор напряжений
 § 8.Прямолинейные косоугольные системы координат.
 § 9.Определение гиперболических функций и некоторые соотношения между ними
Приложение II. Основные формулы электродинамики в гауссовой системе
Литература
Предметный указатель

Предисловие

Предлагаемая книга -- переработанное и дополненное издание книги, вышедшей в 1969 г. под тем же названием. Книга написана как учебник и рассчитана на студентов и преподавателей, в том числе и учителей физики средней школы. Общий план книги не изменился, но в этом издании подробнее изложены основы теории, большее внимание уделено четырехмерной трактовке, приведены разные способы изложения СТО; введены параграфы, посвященные методическим вопросам и вопросам истории СТО; расширена глава, посвященная электродинамике.

При подготовке этого издания были учтены многочисленные замечания читателей, которым автор выражает искреннюю благодарность. Мне приятно поблагодарить Б.М.Болотовского и С.Н.Столярова, написавших для этой книги §§ 6.14, 6.15. Особую признательность мне хотелось бы выразить В.Л.Гинзбургу. В книгу вошло многое из того, что я узнал на руководимом им семинаре. Ряд вопросов обсуждался с ним непосредственно; отмечу особенно вопрос о тензоре энергии-импульса-натяжений в среде. Наконец, для этой книги В.Л.Гинзбург написал статью "Как и кто создал СТО?", публикуемую в виде Дополнения I. На мой взгляд, эта статья очень точно отвечает на вопросы, возникающие у каждого, кто заинтересуется историей возникновения СТО, и возможность включить эту статью в книгу я считаю за честь для себя.


Об авторе
Угаров Владимир Александрович
Кандидат физико-математических наук, доцент кафедры теоретической физики Московского государственного педагогического института (МГПИ) имени В. И. Ленина. Окончил с отличием физический факультет МГУ имени М. В. Ломоносова, затем аспирантуру по специальности «Теоретическая физика», защитил кандидатскую диссертацию «К теории страт». С 1962 г. преподавал теоретическую физику в МГПИ. Более двадцати лет работал в редакции журнала «Успехи физических наук» (УФН), сначала старшим редактором, потом членом редколлегии и ответственным секретарем редакции. Ему было поручено ведение в УФН важнейших разделов — «Физика наших дней» и «Из текущей литературы», которыми он руководил более десяти лет и в которых немедленно публиковались отклики на все значительные достижения физики.

В конце 1940-х гг. В. А. Угаров опубликовал ряд работ по таким, новым в то время, проблемам, как коллективные взаимодействия в плазме и электромагнитное излучение в ускорителях. Позже он выполнил оригинальные исследования по распространению когерентного светового излучения в цилиндрических световодах, но не опубликовал их. В течение двадцати лет был постоянным и активным участником еженедельного теоретического семинара Физического института имени П. Н. Лебедева РАН (ФИАН). Он также получил известность как педагог; создал и тщательно отработал ряд оригинальных лекционных курсов, написал книги по теории относительности. Он много пропагандировал достижения физики; под его редакцией вышло несколько изданий «Занимательной физики» Я. И. Перельмана, было выпущено одно из последних изданий широко известного учебника И. Е. Тамма «Основы теории электричества». Им была составлена серия сборников «Школьникам о современной физике», где публиковались популярные статьи видных советских ученых.