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A Most Incomprehensible Thing Notes Towards A Very Gentle Introduction To The Mathematics Of Relativity

Author:
Publisher: Peter Collier
ISBN: 095738940X
Size: 14.42 MB
Format: PDF, Mobi
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Einstein’s theories of special and general relativity together form a cornerstone of modern physics. Based on the notion of curved, four-dimensional spacetime, relativity helps to explain phenomena as diverse as time dilation, length contraction, mass-energy equivalence, the formation of black holes and the evolution of the Universe. Using clear and accessible language, and with numerous fully solved problems, this self-study guide is aimed at the general reader who wants to move beyond maths-lite popularisations and tackle the essential mathematics of this fascinating theory. For those with minimal mathematical background, the first chapter provides a crash course in elementary mathematics. The reader is then taken gently by the hand and guided through a wide range of topics including Newtonian mechanics, the Lorentz transformations, tensor calculus, the Schwarzschild solution, simple black holes and Friedmann-Robertson-Walker cosmological models. Understand even the basics of Einstein's amazing theory and the world will never seem the same again.

A Most Incomprehensible Thing

Author: Peter Collier
Publisher: Incomprehensible Books
ISBN: 0957389469
Size: 73.75 MB
Format: PDF, Docs
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A straightforward, enjoyable guide to the mathematics of Einstein's relativity To really understand Einstein's theory of relativity – one of the cornerstones of modern physics – you have to get to grips with the underlying mathematics. This self-study guide is aimed at the general reader who is motivated to tackle that not insignificant challenge. With a user-friendly style, clear step-by-step mathematical derivations, many fully solved problems and numerous diagrams, this book provides a comprehensive introduction to a fascinating but complex subject. For those with minimal mathematical background, the first chapter gives a crash course in foundation mathematics. The reader is then taken gently by the hand and guided through a wide range of fundamental topics, including Newtonian mechanics; the Lorentz transformations; tensor calculus; the Einstein field equations; the Schwarzschild solution (which gives a good approximation of the spacetime of our Solar System); simple black holes, relativistic cosmology and gravitational waves. Special relativity helps explain a huge range of non-gravitational physical phenomena and has some strangely counter-intuitive consequences. These include time dilation, length contraction, the relativity of simultaneity, mass-energy equivalence and an absolute speed limit. General relativity, the leading theory of gravity, is at the heart of our understanding of cosmology and black holes. "I must observe that the theory of relativity resembles a building consisting of two separate stories, the special theory and the general theory. The special theory, on which the general theory rests, applies to all physical phenomena with the exception of gravitation; the general theory provides the law of gravitation and its relations tothe other forces of nature." – Albert Einstein, 1919 Understand even the basics of Einstein's amazing theory and the world will never seem the same again. Contents: Preface Introduction 1 Foundation mathematics 2 Newtonian mechanics 3 Special relativity 4 Introducing the manifold 5 Scalars, vectors, one-forms and tensors 6 More on curvature 7 General relativity 8 The Newtonian limit 9 The Schwarzschild metric 10 Schwarzschild black holes 11 Cosmology 12 Gravitational waves Appendix: The Riemann curvature tensor Bibliography Acknowledgements January 2019. This third edition has been revised to make the material even more accessible to the enthusiastic general reader who seeks to understand the mathematics of relativity.

Die Wirklichkeit Die Nicht So Ist

Author: Carlo Rovelli
Publisher: Rowohlt Verlag GmbH
ISBN: 3644052514
Size: 23.45 MB
Format: PDF, Kindle
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Was ist Wirklichkeit? Existieren Raum und Zeit tatsächlich, wenn wir uns anschicken, die elementarsten Grundlagen unserer Existenz zu erforschen? Wie viel davon können wir überhaupt verstehen? Carlo Rovelli beschäftigt sich seit vielen Jahren damit, die Grenzen unseres Verstehens zu erweitern. In diesem Buch nimmt er uns mit auf eine Reise, die von dem Realitätsverständnis der griechischen Klassik bis zur Schleifenquantengravitation führt. Ein großer Physiker unserer Zeit macht sich auf, uns ein neues Welt-Bild zu zeichnen: mit einem physikalischen Universum ohne Zeit, einer Raumzeit, die aus Schleifen und Körnchen besteht und in der Unendlichkeit nicht existiert. Einer Kosmologie, die ohne Urknall und Paralleluniversen auskommt und hier zum ersten Mal von einem ihrer «Erfinder» für ein breites Publikum einfach und ausführlich erklärt wird. Ein Buch über «die großen Herausforderungen der gegenwärtigen Naturwissenschaften, die all unser Wissen über die Natur in Frage stellen» (Rovelli).

Frau Einstein

Author: Marie Benedict
Publisher: Kiepenheuer & Witsch
ISBN: 3462317253
Size: 35.80 MB
Format: PDF
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War Albert Einsteins erste Frau Mileva Maric das eigentliche Genie in der Familie? Dieser Roman rückt zum ersten Mal Mileva Maric in den Mittelpunkt der Geschichte um die Entdeckung der Relativitätstheorie. Die erste Frau des Nobelpreisträgers war maßgeblich beteiligt an seinen wissenschaftlichen Errungenschaften. Marie Benedict zeichnet eine atemberaubende Liebes- und Emanzipationsgeschichte nach, die Albert Einstein in ein völlig anderes Licht stellt. Zürich 1896: Mileva Maric, aufgewachsen in ärmlichen Verhältnissen in Serbien, ist eine der ersten Frauen, die am Polytechnikum studieren dürfen. Gegen alle Vorurteile und Widerstände gehört die ehrgeizige junge Frau bald zu den Besten ihres Faches. Ihr großes Talent für Mathematik bleibt auch einem ihrer Kommilitonen, dem charismatischen Physikstudenten Albert Einstein, nicht lange verborgen. Die beiden tauschen sich über ihre Arbeit aus, verlieben sich und werden ein Paar. Zusammen arbeiten sie an der Relativitätstheorie, zunächst weitgehend gleichberechtigt. Doch als Mileva schwanger wird und ihre gemeinsame Forschung die erste öffentliche Aufmerksamkeit erhält, wird sie immer unsichtbarer im Schatten ihres Mannes, der als strahlendes Genie bis heute weltberühmt ist. Marie Benedict erzählt in ihrem biografischen Roman die wahre Geschichte einer Frau, die mit ihrer Forschung Bahnbrechendes geleistet hat und dennoch bis heute eine Unbekannte ist.»Die bewegende Geschichte von Albert Einsteins erster Frau, einer brillanten Wissenschaftlerin, die ihr Leben in seinem Schatten fristen musste.« Sue Monk Kidd, Autorin von »Die Bienenhüterin«

Relativit Tstheorie Anschaulich Dargestellt

Author: Lewis C. Epstein
Publisher: Birkhäuser
ISBN: 9783034850308
Size: 25.60 MB
Format: PDF, Mobi
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daß die abgebildete Flotte nach der Drehung in eine andere Richtung zeigt. Unsere richtige Um die in diesem Kapitel vor Raumflotte ändert ihre Bewe getragenen neuen Ideen zu gungsrichtung im Raum nicht, sammenzufassen und zu veran so daß sie nicht wirklich im schaulichen, stellen wir uns Raum gedreht werden konnte. vor, wir befänden uns auf einer Dennoch sieht es so aus, als sei Landebahn und beobachteten eine Drehung erfolgt, und tat ein Raumschiff, das mit einer sächlich ist dies auch der Fall, extrem hohen Geschwindig wenn es auch keine Drehung keit landet (Abb. 3.12). im Raum ist, aber darauf werde Wenn der Pilot des Raumschiffs ich im 5. Kapitel zurückkom beide Landekufen gleichzeitig men. ausfährt, beobachten wir, daß die hintere Kufe früher ausge fahren wurde als die vordere. Sollten wir hingegen feststel len, daß beide Kufen gleichzei tig den Boden berührt haben, dann hat für den Piloten die vordere Kufe den Boden vor der hinteren berührt. Während wir das Raumschiff in horizonta ler Lage landen sehen, sieht der Pilot sein Raumschiff bei ~~ ~:E't:::r:i :r~::r5~?> Beobodrte, j{ _____ -==_-==t=.' __ Abb.3.12 Der Beobachter sieht, daß die hintere Landekufe als erste aus gefahren wird, und zwar aus demselben Grund, aus dem er die Besatzung des hinteren Raumschiffs als erste essen sieht. Mit dem Aufsetzen auf dem Boden verhält es sich genau umgekehrt - der Beobachter mißt zwei Ereignisse als gleichzeitig, demnach kön nen sie für die Besatzung selbst nicht gleichzeitig sein.

Relativit Tstheorie

Author: W. Pauli
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 3663158292
Size: 50.24 MB
Format: PDF
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Dieser Buchtitel ist Teil des Digitalisierungsprojekts Springer Book Archives mit Publikationen, die seit den Anfängen des Verlags von 1842 erschienen sind. Der Verlag stellt mit diesem Archiv Quellen für die historische wie auch die disziplingeschichtliche Forschung zur Verfügung, die jeweils im historischen Kontext betrachtet werden müssen. Dieser Titel erschien in der Zeit vor 1945 und wird daher in seiner zeittypischen politisch-ideologischen Ausrichtung vom Verlag nicht beworben.

Einstieg In Die Hochschulmathematik

Author: Jürgen Wagner
Publisher: Springer-Verlag
ISBN: 3662475138
Size: 34.50 MB
Format: PDF, ePub
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Dieses Buch soll Studierenden in den ersten Semestern den Übergang von der Schul- zur Hochschulmathematik erleichtern. Es eignet sich daher hervorragend zur Unterstützung und Ergänzung von Brückenkursen, die im Vorfeld des Studiums von vielen Hochschulen angeboten werden. Der Autor liefert einen umfangreichen Überblick über die Bereiche Analysis, Differenzialgeometrie sowie lineare Algebra und bereitet seine Leser auf das Arbeiten mit Ableitungen, komplexen Zahlen, Matrizen, Vektoren und Tensoren vor. Die häufigste Hürde für Studienanfänger ist die deduktive Herangehensweise der Vorlesungen, bei der es scheint, als würden Definitionen „vom Himmel fallen“. Dieses Problem überwindet der Autor, indem er mathematische Begriffe auf der Grundlage verständnisfördernder Hintergrundinformationen bildet. Auch die zahlreichen vorgerechneten Beispiele und Abbildungen sowie das Anknüpfen an Vorkenntnisse aus der Schule erhöhen die Verständlichkeit der Inhalte. Durch seine einzigartige didaktische Form erleichtert dieses Buch Studienanfängern der Mathematik den Einstieg in ihr Fach. Besonders gut eignet es sich auch für Studierende der Naturwissenschaften oder Technikwissenschaften, die Mathematik als „Nebenfach“ belegen.

Einf Hrung In Die Moderne Kosmologie

Author: Andrew Liddle
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 3527670920
Size: 36.77 MB
Format: PDF, Docs
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Dank sich stets verbessernder boden- und weltraumgestützter Teleskope stehen der Kosmologie inzwischen Daten zur Verfügung, die Rückschlüsse auf immer frühere Phasen des Universums und Vergleiche mit Modellvorstellungen erlauben. Daher gewinnt die Kosmologie in den Astronomiekursen der Universitäten beständig an Wichtigkeit. Die "Einführung in die Moderne Kosmologie" ist eine anschauliche und leicht verständliche Darstellung moderner kosmologischer Konzepte, die neben zahlreichen Beispielen und Übungsaufgaben auch Hinweise und Endergebnisse enthält, sodass das Erlernte sofort ausprobiert und kontrolliert werden kann. Das Buch ist klar eingeteilt und behandelt in sechs separaten Kapiteln Themen für Fortgeschrittene, darunter relativistische Kosmologie und Neutrino-Kosmologie. Die vorliegende Übersetzung der zweiten Auflage wurde wesentlich ergänzt und erweitert und umfasst neueste Beobachtungsergebnisse sowie zusätzliches Material zur empirischen Kosmologie und Strukturbildung.