Leipzig 2002 – wissenschaftliches Programm

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DD: Didaktik der Physik

DD 26: Postersitzung

DD 26.24: Poster

Dienstag, 19. März 2002, 13:30–15:30, Galerie 1

Quaternionen in der Hochschulphysik am Beispiel der Relativitätstheorie — •Martin Erik Horn — Universität Potsdam, Institut für Physik

Die Zahlenmenge der Quaternionen weist als Erweiterung der komplexen Zahlen enge Beziehungen zu zahlreichen physikalisch fundamentalen Begriffen (wie beispielsweise den Pauli-Matrizen) auf. Dennoch finden die didaktischen Möglichkeiten, die die Formulierung von physikalischen Gesetzen mit Hilfe von quaternionischen Zusammenhängen bietet, im derzeitigen Physikstudium nur beschränkt Berücksichtigung. Insbesondere ergeben sich zahlreiche Ansatzpunkte, die Vereinheitlichung von auf den ersten Blick unterschiedlichen Theorien didaktisch überzeugend vermitteln zu können.

Dies soll am Beispiel der speziellen Relativitätstheorie aufgezeigt werden. Die unterschiedlichen Darstellungen räumlicher Drehungen und raum-zeitlicher Drehungen werden durch Einführung quaternionischer Transformationen zu einem didaktischen Ganzen verbunden. Dies wird mit der in Lehrbüchern üblichen Beschreibung durch Rotationsmatrizen verglichen.