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Allgemeine Relativitätstheorie

Ich saß auf meinem Stuhl im Patentamt in Bern. Plötzlich hatte ich einen Einfall: Wenn sich eine Person im freien Fall befindet, wird sie ihr eigenes Gewicht nicht spüren. Mir ging ein Licht auf. Dieser einfache Gedanke beeindruckte mich nachhaltig. Die Begeisterung, die ich da empfand, trieb mich dann zur Gravitationstheorie. Albert Einstein Eine Theorie ist desto eindrucksvoller, je größer die Einfachheit ihrer Prämissen ist, je verschiedenartigere Dinge sie verknüpft, und je weiter ihr Anwendungsbereich ist. Albert Einstein Hörerkreis: Studierende im Masterstudium Physik Vertiefungsrichtung Quanten und Felder Voraussetzungen: Klassische Mechanik Umfang: 2 SWS (plus 1 SWS Übung) Ort und Zeit: LSF (Vorlesung), LSF (Übung)

Die Vorlesungen

1. Einführung und Motivation
2. Spezielle Relativitätstheorie
3. Konventionen, Koordinaten, Kovarianz
4. Geometrien, Geodäten, Gravitation
5. Schwarzschild Geometrie
6. Periheldrehung und Lichtablenkung
7. Schwarze Löcher
8. Rotierende schwarze Löcher
9. Der Riemann'sche Krümmungstensor
10. Die Einstein Gleichung
11. Lösen der Einstein Gleichung
12. Gravitationswellen
13. Gravitomagnetismus
14. Kosmologie

Lehrbücher

Alle Bücher befinden sich im Semesterapparat in der UB.
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• Thomas A Moore, A General Relativity Workbook, University Science Books
• A. Zee: Einstein Gravity in a Nutshell, Princeton University Press
• James B. Hartle: Gravity, Addison Wesley
• C.W. Misner, K.S. Thorne, J.A. Wheeler: Gravitation, Palgrave Macmilan

Ergänzende Literatur

• Kip S. Thorne: Black Holes and Time Warps: Einstein's Outrageous Legacy, W. W. Norton
  Populärwissenschaftliche Darstellung der Relativitätstheorie und ihrer spektakulären Konsequenzen wie schwarze Löcher und Zeitreisen. Fast ohne Formeln, aber wissenschaftlich immer korrekt und dabei sehr unterhaltsam. Allein der Prolog (die Abenteuer einer Raumschiff-Crew bei der Erforschung schwarzer Löcher) lohnt den Kauf des Buches. Gibt es (antiquarisch) auch auf deutsch: Gekrümmter Raum und verbogene Zeit. Einsteins Vermächtnis
• Edwin F. Taylor, John Archibald Wheeler: Exploring Black Holes, Addison Wesley
  Eine ausführliche und zugleich elementare Diskussion der Raumzeit-Geometrie schwarzer Löcher. Die erforderliche Mathematik wird auf ein Minimum beschränkt: keine Tensoren, keine Christoffel-Symbole. Dafür werden Fragen diskutiert, wie der Sternenhimmel aussieht für einen Astronauten, der in ein schwarzes Loch fällt. Oder ob der Tot, der vor dem Erreichen der Singularität eintritt, schmerzhaft ist. Dabei lernt man auch, die ungewöhnlichen Effekte der allgemeinen Relativitätstheorie intuitiv zu erfassen.

ART online

• 1915-2015: Landmark papers on general relativity in APS journals
• Living Reviews in Relativity
• The Papers of Stephen Hawking in Physical Review
• Video: Why Gravity is NOT a Force Sehr schönes 18-Minuten-Video von Derek Muller (Veritasium), das die Grundidee der ART erklärt
• Video: 100 Jahre Einsteins Raumzeit populärwissenschaftliche Vorlesung zum 100ten Geburtstag der ART am 25.11.2015
• Video: Einstein's General Theory of Relativity Vorlesungen von Leonard Susskind (Stanford)
• Video: Einstein's Field Equations explained Vorlesung von Edmund Bertschinger (MIT)