اکثر دانشجویان فیزیک در دوره کارشناسی با گذراندن درس فیزیک جدید یا نسبیت خاص با نظریه نسبیت خاص انیشتین آشنا می شوند. اما عموماً این دروس بیشتر به مفاهیم نسبیت خاص می پردازد و از شکل هموردای فرمول‌بندی نسبیت خاص به زبان تانسورها یا نسبیت خاص تانسوری سخنی به میان نمی آید. دانشجویان کارشناسی فیزیک که برای ادامه تجصیل در مقطع کارشناسی ارشد، گرایش ذرات بنیادی را انتخاب می کنند در همان ابتدای کار با این مشکل مواجه می شوند که با استفاده از تانسورها در نسبیت آشنا نیستند و ناگزیر در طول دوره نیمسال اول تحصیلی جسته و گریخته با زبان تانسورها، این زبان زیبای ریاضی، آشنا می شوند. این مشکل در مقطع دکتری دو چندان می شود و برای آن ها که از سایر گرایش های فیزیک به گرایش ذرات بنیادی می آیند آشنا نبودن با نسبیت خاص تانسوری مشکل ساز می شود. این مسئله تنها مختص دانشحویان گرایش ذرات بنیادی نیست و بسیاری از دانشجویان گرایش های دیگر همانند ماده چگال و اتمی مولکولی و هسته ای که می خواهند درس نظریه میدان های کوانتومی را بگذرانند نیز با این مشکل مواجه هستند. اگرچه همه در درس ریاضی فیزیک ۱ دوره کارشناسی فیزیک با تانسورها آشنا می شوند اما چگونگی فرمول بندی نسبیت خاص و الکترودینامیک به زبان تانسوری را کمتر می آموزند.
برای آشنایی با نسبیت خاص تانسوری مراجع و کتابهای بسیاری موجود هستند که به تفصیل به این موضوع پرداخته اند. معمولاً در ابتدای اکثر کتاب های نسبیت عام نیز فصلی به این موضوع اختصاص داده شده است. اما به تجربه شخصی من یکی از بهترین مراجع که بسیار مختصر و مفید به این بحث پرداخته و پیش نیازهای لازم را نیز آموزش داده است، کتاب “آشنایی با ذرات بنیادی” نوشته گریفیث است.
نسبیت خاص تانسوری با گریفیث
در فصل سوم کتاب “آشنایی با ذرات بنیادی” نوشته گریفیث با عنوان سینماتیک نسبیتی، نویسنده به بررسی اصول پایه ای، نمادگذاری، اصطلاح شناسی و استفاده از تانسورها و چاربردارها در نسبیت خاص پرداخته است. بخش های این فصل عبارتند از:
- تبدیلات لورنتس
- چار بردارها
- انرژی و تکانه
- برخوردها
- مثالها و کاربردها
- مسئله ها
در این فصل که تنها ۲۲ صفحه است، خواننده با نسبیت خاص تانسوری به صورت مختصر آشنا می شود و نحوه استفاده از چاربرداها در حل مسائل نسبیت را می آموزد. مطالعه این فصل با عنوان سینماتیک نسبیتی را به تمام کسانی که قصد آموختن نظریه میدان های کوانتومی و آشنایی با ذرات بنیادی دارند را پیشنهاد می کنم.
می توانید فصل سوم کتاب “آشنایی با ذرات بنیادی” نوشته گریفیث با عنوان سینماتیک نسبیتی را در PHYPO، درگاه فیزیک ایرانیان، از لینک زیر دریافت کنید.
“آشنایی با ذرات بنیادی” نوشته گریفیث با عنوان سینماتیک نسبیتی
دیدگاه خود را بنویسید