Jak będzie w czasoprzestrzeni?

Prowadzący: Karol Pikul


Zadania kwalifikacyjne:
Kategorie:
fizyka

 

kontakt: karol.pikul(małpa)student.uw.edu.pl

Co będziemy robić ?

Często mówi się, że Szczególna Teoria Względności jest nieintuicyjna. Faktycznie, doświadczenie rzeczywistości od urodzenia pokazują nam nieco inny świat, wszystko przez mały żarcik rzeczywistości - prędkość światła stała w każdym inercjalnym układzie odniesienia.

W tych warsztatach chciałbym kłaść nacisk na zbudowanie intuicji m.in. dzięki bardziej geometrycznemu sposobie patrzenia na przekształcenie Lorentza oraz dzięki kilku ważnym przykładom i doświadczeniom myślowym wyglądającym pierwotnie na paradoksy. Raczej nie mam zamiaru marnować dużo czasu na niepotrzebne rachunki, choć oczywiście są one niezbędne.

Plan warsztatów

  • Wyprowadzenie(wyprowadzenia) transformacji Lorentza i jej(ich) omówienie,
  • Efekty przewidywane przez STW,
  • Kilka ważnych paradoksów,
  • Czterowektory, dynamika relatywistyczna i różne niezmienniki,
  • (Układy nieinercjalne)
  • (elektrodynamika i wzmianka OTW)

(•) - jeśli grupa będzie odpowiednio mocna i zostanie czasu

Wymagania

  • Wyobraźnia,
  • Umiejętność jakichś obliczeń na wektorach, macierzach,
  • Umiejętność różniczkowania,
  • Być może jakieś proste całkowanie,
  • Zacięcie do zagłębiania się w problem,
  • Bycie w miarę wyspanym podczas zajęć(to serio jest chyba najtrudniejszy i jeden z ważniejszych punktów)

Prawie wszystkie z wymagań będą sprawdzone w zadaniach

Zrobienie zadań to dobra okazja do nauczenia się pisania w \(\LaTeX\)- i tak kiedyś będziecie musieli to zrobić, a w googelu jest mnóstwo materiałów na ten temat.

Przydatne rzeczy

Ogólnie to zachęcam do zadawania pytań na maila i podczas warsztatów.

Warto przeczytać prosto napisany rozdział 15 z Mechaniki Klasycznej, J. R. Taylora (II część)(łatwo znaleźć angielskiego pdfa, ale jest to też dość popularna książka w Polsce)

Nie ukrywam, że w sporej mierze będę korzystał ze skryptu Andrzeja Dragana:
http://www.fuw.edu.pl/~dragan/Fizyka/Nstw.pdf

Można też przeczytać z Wykładów Feynmana z Fizyki 1.1 rozdział o STW

http://www.testtubegames.com/velocityraptor.html

Na pewno bardzo kształcące będzie przeczytanie oryginalnej pracy Einsteina z 1905 roku, można to zrobić między innymi w książce "5 prac, które zmieniły oblicze fizyki", a jeśli ktoś nie lęka się angielskiego to tutaj http://hermes.ffn.ub.es/luisnavarro/nuevo_maletin/Einstein_1905_relativity.pdf czyta się to dość ciężko. Polecam jedynie, bo "kurcze, fajnie przeczytać oryginalną pracę Einsteina" i żeby zobaczyć jak od tego czasu zmieniło się patrzenie na pewne sprawy.

Skrypcik do zadań:

https://drive.google.com/open?id=0BzvCcm15JigwU1BQVEZKbDJ4RW8