Die Spezielle Relativitätstheorie in der Mathematikerausbildung

Martin Erik Horn

Abstract


Die Spezielle Relativitätstheorie lässt sich in zahlreichen, sehr unterschiedlichen mathematischen Darstellungen behandeln. Als eine didaktisch tragfähige und mathematisch äußerst anschauliche Herangehensweise hat sich die Nutzung von Dirac-Matrizen als Basisvektoren der vierdimensio­nalen Raumzeit gezeigt.

Im Rahmen einer seminaristischen Lehrveranstaltung zur Physik für Mathematiker an der Beuth-Hochschule Berlin wurde dieser Ansatz gewählt, um in die relativistische Mechanik einzuführen. Es zeigt sich, dass durch diesen Ansatz bei den Studierenden ein übergreifendes Verständnis der Eigenschaften des dreidimensionalen Raumes im Vergleich zu denen der vierdimensionalen Raumzeit entwickelt werden kann.

Darüber hinaus wird insbesondere auch das Ziel dieser Lehrveranstaltung, mit den Studentinnen und Studenten die Denk- und Vorgehensweisen naturwissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung und Modellierung exemplarisch nachzuvollziehen, bei diesem Weg in die Spezielle Relativitätstheorie in einer für die Lernenden überzeugenden Art und Weise erreicht.

 


Schlagworte


Geometrische Algebra, Raumzeit-Algebra, Pauli-Matrizen, Dirac-Matrizen, Reflexionen, Rotationen, Lorentz-Transformation



© 2010-2016 Internetzeitschrift: PhyDid B - Didaktik der Physik - Beiträge zur DPG-Frühjahrstagung (ISSN 2191-379X) - Einstiegsseite