Was zuerst lernen: Spezielle oder Allgemeine Relativitätstheorie? [geschlossen]

Ich interessiere mich sehr dafür, Einsteins Relativitätstheorie selbst zu lernen, aber ich weiß nicht, wo ich anfangen soll.

Kann ich die allgemeine Relativitätstheorie zu meinem Ausgangspunkt machen und später die spezielle Relativitätstheorie als Spezialfall von GR betrachten? Ist es für eine Person mit durchschnittlichen mathematischen Fähigkeiten machbar?

Ein High-School-Mathematikniveau wird ausreichen, um ein gutes Verständnis der speziellen Relativitätstheorie zu erlangen, aber sehr fortgeschrittene Mathematik ist erforderlich, um die Grundideen der allgemeinen Relativitätstheorie zu kratzen.
Holen Sie sich ein Exemplar von Sam Lilley: Discovering Relativity for yourself Lilley lehrte die Relativitätstheorie in weiterführenden Klassen voller Mathematikphobie. Es ist ein wunderschönes Buch.
Obwohl es schön ist, dass Sie die Relativitätstheorie lernen möchten, fragt diese Frage wirklich nach unserer Meinung darüber, was Sie tun sollten, und ist daher auf dieser Website nicht zum Thema.
Kyle, seien Sie nicht mürrisch und geben Sie eine konstruktive Antwort, der Fragesteller möchte wissen, was am einfachsten zu verstehen ist.
@Steve: Off-Topic-Fragen sind Off-Topic, unabhängig von der eigenen Meinung dazu und seiner angeblichen Popularität. Bitte versuchen Sie beim nächsten Mal, die Unterscheidung zu treffen/zu verstehen.
Ich habe SR nicht wirklich verstanden, bis ich ein bisschen GR studiert habe. Erst dann wurden die verschiedenen scheinbaren Widersprüche und (meiner Meinung nach) alternativen Interpretationen rund um SR klar, weil GR klar macht, was sich ändern kann und was nicht, und was diese Rahmentransformationen wirklich sind. Ich weiß nicht, auf wie viele Menschen das zutrifft, aber ich vermute, ich bin nicht allein.
@theage Tatsächlich gibt Ihnen die Verwendung einer reinen Minkowski-Raumzeit in GR alle Vorhersagen und Interpretationen von SR. Sie erhalten die Korrekturen zu Maxwells Gleichungen und all die wunderbaren Dinge, die SR hat. SR ist buchstäblich ein Spezialfall von GR, wo die Metrik nur die Minkowski-Metrik ist.

Antworten (4)

Kann ich GR zu meinem Ausgangspunkt machen und SR später als Sonderfall von GR betrachten?

Das wäre so, als würde man Differentialgeometrie zu Ihrem Ausgangspunkt machen und dann Lineare Algebra als Spezialfall lernen --- oder Analysis als Ausgangspunkt lernen und dann als Spezialfall etwas über Geraden lernen. Mit anderen Worten, es ist verrückt.

Vielleicht bin ich tatsächlich verrückt :(
Angesichts Ihres Ausgangspunkts und der Tatsache, dass Sie sagen, dass Sie in Mathematik nicht besonders gut ausgerüstet sind, würde ich Ihnen sehr empfehlen, mit einem Buch wie Mermins "Space and Time in Special Relativity" zu beginnen. Tatsächlich würde ich empfehlen, dass Sie genau mit diesem Buch beginnen.
Oder andersherum: Es wäre, als würde man einen Motorradführerschein machen, ohne vorher Fahrrad fahren zu lernen.
@leftaroundabout: Ersteres habe ich nicht gemacht, aber ich stelle mir vor, dass es einfacher sein könnte, da die Reifen breiter sind ...?
@ user132181: Wenn Sie tatsächlich diesen Weg gehen möchten, sollten Sie Sean Carrolls Buch wählen, zumindest gibt er eine sehr kurze Einführung in SR.
@Mehrdad Die Reifenbreite hat nichts mit der Leichtigkeit oder Schwierigkeit des Motorradfahrens zu tun. Sie sind sehr schwer und sehr kraftvoll, und das sind nur zwei Faktoren, die das Fahren mit ihnen viel schwieriger machen.

Bevor Sie die allgemeine Relativitätstheorie lernen, müssen Sie zuerst die spezielle Relativitätstheorie, die klassische Mechanik, den Elektromagnetismus, die Strömungsmechanik, die Tensoren und die Differentialgeometrie lernen.

So lernen wir Physikstudenten die Allgemeine Relativitätstheorie. Wir lernen natürlich Quantenmechanik, statistische Mechanik, Optik auch, aber das ist meines Wissens nicht direkt notwendig, aber um die allgemeine Relativitätstheorie zu verstehen, muss man viel Erfahrung mit Physik haben. Zum Selbststudium sollten Sie sich zuerst Leonard Susskinds Vorlesungen anschauen.

Ganz zu schweigen von linearer Algebra, multivariablen Kalkül, ODE, PDE

Edwin F. Taylor und John Archibald Wheeler, Raumzeitphysik: Einführung in die spezielle Relativitätstheorie, 2. Aufl. WH Freeman & Company, 1992. Gedruckt, ISBN 0-7167-2326-3, Listenpreis 26,00 $ (gebundene Ausgabe)

Einfach die beste Einführung, die Sie bekommen konnten. Sie möchten mit SR beginnen. Stellen Sie sicher, dass Sie zuerst eine gute Grundlage in klassischer "Newtownian" Physik sowie einige gute Mathematikkurse auf höherem Niveau haben.

Nach der Raumzeitphysik können Sie Exploring Black Holes von Taylor und Wheeler aufnehmen, das ist eine perfekte Einführung in GR. Versuchen Sie in der Zwischenzeit, an Ihren mathematischen Fähigkeiten zu arbeiten. Und dann sind Sie bereit für fortgeschrittene Bücher. Und Sie brauchen kein EM, Fluid Mechanik...
@SahilChadha Wie kann man EM nicht brauchen? Die Notwendigkeit für die spezielle Relativitätstheorie entstand, als versucht wurde zu erklären, warum die vierte Maxwell-Gleichung unter der Galileischen Transformation nicht unveränderlich war. Dafür ist EM-Theorie notwendig.
EM brauchst du nicht. Wenn Sie SR selbst lernen möchten, müssen Sie nur die Bewegung analysieren und dies tun, indem Sie nichts als Ihren Verstand verwenden. Wenn ich es kann, dann kann es jeder. goo.gl/fz4R0I
@PallaviRoy Ich mag es, Physik von einem grundlegenden Standpunkt aus zu studieren, anstatt die Geschichte zurückzuverfolgen. SR ist etwas, das immer ohne EM für eine Einführung durchgeführt werden kann
@SahilChadha Ich denke, es ist wichtig, die Notwendigkeit der Theorie zu verstehen, das ist das erste Problem, das dies als Lösung erforderte (meiner persönlichen Meinung nach).
@PallaviRoy Nun, ich denke, wir können dann immer noch unsere unterschiedlichen Meinungen behalten

Glauben Sie mir, wenn Sie auch noch nicht studiert haben, wird die spezielle Relativitätstheorie ausreichen, um Sie umzuhauen. Wenn Sie es lernen, wird Ihre Neugier geweckt und Sie werden hoffentlich dazu gebracht, neue Mathematik und mehr Physik zu lernen, bis Sie eines Tages bereit sind, die Allgemeine Relativitätstheorie zu studieren.

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