Автор: Михаил Иванов | Московский физико-технический институт
Форма обучения:
дистанционная
Стоимость самостоятельного обучения:
бесплатно
Доступ:
свободный
Документ об окончании:
 
Уровень:
Специалист
Длительность:
9:20:00
Студентов:
952
Выпускников:
103
Качество курса:
4.79 | 4.43
В курсе излагаются основные понятия специальной теории относительности (СТО). СТО излагается как геометрическая теория в пространстве-времени (пространстве Минковского). Последовательно проводится аналогия (с указанием существенных различий) евклидовой геометрии и геометрии пространства-времени Минковского. По мере изложения материала даются указания на связи с различными разделами математики и физики.
Кинематика специальной теории относительности (СТО) излагается как геометрия в пространстве Минковского. Устанавливаются соответствия между понятиями аналитической геометрии и кинематики. Рассматриваются преобразования Лоренца как гиперболические повороты в пространстве Минковского. Излагаются основы динамики в СТО. Вводится электромагнитное поле, демонстрируется его связь с симметрией пространства Минковского и преобразованиями Лоренца. Особое внимание уделяется физическим эффектам, имеющим геометрическую природу, таким как прецессия Томаса и движение релятивистской частицы под действием постоянной силы. Курс ориентирован на выработку у учащегося релятивистской интуиции, при этом основное внимание уделяется не использованию тех или иных формул, для решения задач, а структуре теории и её связи с различными разделами математики и физики.
Специальности: Физик
 

План занятий

Занятие
Заголовок <<
Дата изучения
Лекция 1
1 час 12 минут
Введение. Физические основания теории
Обсуждаются экспериментальные факты и мысленные эксперименты, лежащие в основании специальной теории относительности. На основе мысленных экспериментов выводятся основные соотношения релятивистской кинематики.
Оглавление
-
Лекция 2
1 час 24 минуты
Структура пространства Минковского
Вводится математическая структура пространства-времени специальной теории относительности. Преобразования Лоренца выводятся как обобщение понятия поворота.
Оглавление
-
Лекция 3
1 час 25 минут
Геометрический смысл релятивистских эффектов
Основные эффекты специальной теории относительности выводятся как следствия геометрии пространства-времени. Обсуждается физический и геометрический смысл основных понятий теории.
Оглавление
-
Лекция 4
1 час 15 минут
Неинерциальные системы отсчета. Матричные экспоненты
Рассматривается движение под действием постоянной силы и связанная с этим движением неинерциальная система отсчёта. Даются основные идеи теории алгебр Ли и демонстрируется удобство их применения к описанию преобразований Лоренца.
Оглавление
-
Лекция 5
1 час 19 минут
Группа Лоренца и электромагнитное поле
Электромагнитное поле вводится как простейшее поле, обеспечивающее линейные релятивистские уравнения движения частицы. Электромагнитное поле рассматривается как поле тензора (матрицы), порождающей преобразования Лоренца.
Оглавление
-
Лекция 6
1 час 33 минуты
Стереометрия в пространстве Минковского
Демонстрируется, что пространство скоростей теории относительности является пространством постоянной отрицательной кривизны (пространство Лобачевского). По аналогии со сферой (пространством постоянной положительной кривизны) обсуждаются физические и геометрические эффекты.
Оглавление
-
1 час 40 минут
-
Юрий Кузьмин
Юрий Кузьмин

По-моему, в третьей лекции на 33:20 лектор перепутал оси u и v.

Олег Корсак
Олег Корсак
Латвия, Рига
Галина Будрина
Галина Будрина
Россия, Екатеринбург