東工大講義ノート
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特殊相対論入門（電磁気を通して）

「相対論は、現代物理学の基礎であるにも係わらず、一般には非常に難しく、 殆ど理解できない物と思われていないか?」と以前から感じていた。 大学の講義でも、講義時間の制約も在り“いきなり”難しい数学が必要な講義が多いと思われる。 そこで、相対論の「さわり」のところだけでも、 私なりに簡単に教える事が出来ないかと思い、書いて見た文章。

「系によらず光速度一定」という実験事実と、電荷によるクーロン力さえ認めれば、 特殊相対論の基本となるローレンツ変換や、 電荷が動くことで磁場が発生(存在)しなければ成らない理由が導けること(電気と磁気は同じ物！)、 などをできるだけ分かりやすくまとめたつもりだけど、はてさて。 計算は「難しく」はないつもりだけど、ちょっと面倒では在ります。

仮定した基礎知識は、ノート 1、2までは 簡単な微積、行列計算、ベクトルの外積くらいです。ここまでは、 高校生でも頑張れば分かるくらいに書いたつもりですが、、、 ノート 3になると、ベクトル微分(発散 / 回転)・ガウスの定理、などが出てくるので 少し難しい。 ただ、この部分は電磁場の基本となるマックスウェル方程式を導いているだけなので、 別に目新しくは無い。 また、これらのノートは、実は長い講義の一部分なので、もしかしたらこれだけでは分からないかも。 その場合には、ごめんなさいと言う事で、、、

ノート 1 (pdf file 56KB)
ノート 2 (pdf file 85KB)
ノート 3 (pdf file 54KB)