Die Raumzeit-Algebra im Abitur

Martin Erik Horn

Abstract


 

Im Rahmen einer Unterrichtsreihe zur Speziellen Relativitätstheorie, die in einem Physik-Leis­tungskurs an einer Berliner Gesamtschule erprobt wurde, wurde in Anlehnung an David Hestenes die Algebra der Dirac-Matrizen (Raumzeit-Algebra) zur mathematischen Beschreibung speziell-relativistischer Effekte herangezogen. Dies gestattet eine geometrisch einsichtige und mathema­tisch übersichtliche Darstellung von Effekten wie der Zeitdilatation, der Längenkontraktion und der Lorentz-Transformation.

 

Da in Berlin in der Physik-Abiturprüfung kein Zentralabitur vorgesehen ist, konnte eine schriftli­che Prüfungsaufgabe zur Speziellen Relativitätstheorie im Kontext der Raumzeit-Algebra gestellt werden. Anhand dieser Abituraufgabe wird die Raumzeit-Algebra vorgestellt und didaktisch hin­terfragt. Die Prüfungsergebnisse belegen, dass ein erfolgreicher Unterricht zur Raumzeit-Algebra möglich ist.


Schlagworte


Raumzeit-Algebra, Dirac-Matrizen, Geometrische Algebra, Pauli-Matrizen, Abitur

Volltext:

Beitrag DD 28.04


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