12-PHY-MWPQFG1  Allgemeine Relativitätstheorie

Moduldetails
Modulverantwortliche: Prof. Dr. Rainer Verch

Dauer: 1

Anzahl Wahlkurse: 0

Credits: 10,0

Startsemester: WiSe 2021/22

Turnus:
jedes Wintersemester
Ziele:
Die Studierenden lernen die wesentlichen Konzepte und Methoden der allgemeinen Relativitätstheorie und Gravitation kennen sowie die wichtigsten experimentell testbaren Aussagen der Theorie. Zudem wird als eine Anwendung an die Begriffe der modernen Kosmologie herangeführt. Ein wenigstens qualitatives Verständnis fortgeschrittener Themen (geodätische Vollständigkeit, Singularitätentheoreme, kosmische Zensur) wird angestrebt.
Inhalt:
- Begriffe aus der speziellen Relativitätstheorie, Masse-Energie-Äquivalenz
- Grundlagen der Differentialgeometrie: Mannigfaltigkeiten, Tangentialbündel, Tensorfelder, Metrik und Zusammenhänge, Geodäten, Riemannscher Krümmungstensor, Jacobigleichung, Isometrien, Foliationen
- Einsteinsche Feldgleichung und Interpretation, spezielle Lösungen: Friedmann-Robertson-Walker kosmologische Modelle, kosmische Expansion; Schwarzschild-Aussenraum-Lösung, Innenraum-Lösung.
- Stabilität von Sternmaterie, Oppenheimer-Tolman-Volkhoff-Limit, Harisson-Wheeler-Diagramm, Chandrasekar-Grenze. Gravitationskollaps zu schwarzem Loch.
- Raumzeit-Struktur von schwarzen Löchern, Singularitäten, Horizonte, kosmische Zensur, Singularitätentheoreme
Literaturangabe:
R.M. Wald: General Relativity, University of Chicago Press, 1984;
H. Goenner: Einführung in die spezielle und allgemeine Relativitätstheorie, Spektrum, 1996;
M. Kriele: Spacetime, Springer, 2001
Prüfungsvorleistungen:
Der Prüfungsleistung 'Klausur (180 Min.)' (Modulabschlussprüfung) ist folgende Prüfungsvorleistung zugeordnet: zweiwöchentlich ausgegebene Hausaufgaben zu Fragen aus dem Bereich des Modulinhalts. Für die Lösung werden Punkte vergeben. Voraussetzung für die Zulassung zur Prüfung ist der Erwerb von 50% der möglichen Punkte des gesamten Semesters.
Teilnahmevoraussetzungen:
Master of Science International Physics Studies Program: keine
Master of Science Physik: keine
Anmeldefristen
Phase Block Anmeldung von | bis Ende Abmeldung
Einschreibung Vorlesungszeit 29.09.2021 12:00 | 06.10.2021 17:00 08.01.2022 23:59
Kurse
Nummer Name Pflicht Semester Credits  
12-PHY-MWPQFG1.VL01 General Relativity Ja 0,0  
12-PHY-MWPQFG1.VL01 Allgemeine Relativitätstheorie   WiSe 2021/22  
12-PHY-MWPQFG1.ÜB01 General Relativity Ja 0,0  
12-PHY-MWPQFG1.ÜB01 Allgemeine Relativitätstheorie   WiSe 2021/22  
Leistungen
Kurs/Modulabschlussleistungen Leistungen Bestehenspflicht Gewichtung
Modulabschlussleistungen   Klausur Ja 1
Modulabschlussprüfungen
Prüfung Datum Lehrende Bestehenspflicht
1  Klausur Fr, 11. Feb. 2022, 09:00 - 12:00 Dr. Albert Much; Prof. Dr. Rainer Verch Ja
2  Klausur Mi, 8. Feb. 2023, 15:00 - 18:00 Prof. Stefan Hollands; Prof. Dr. Rainer Verch Ja
3  Klausur Mi, 12. Apr. 2023, 10:00 - 13:00 Prof. Stefan Hollands; Prof. Dr. Rainer Verch Ja
Modulverantwortliche
Prof. Dr. Rainer Verch