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Vorbestellen	Zweigstelle: 07., Urban-Loritz-Pl. 2a	Standorte: NN.PR Still / College 6a - Naturwissenschaften	Status: Verfügbar	Frist:	Vorbestellungen: 0

Alexandra Stillert bietet eine kompakte Einführung in die Gedankengänge der Allgemeinen Relativitätstheorie. Dabei legt sie die wichtigsten Erkenntnisse aus rund 100 Jahren Relativitätstheorie dar und widmet sich mit ihrer Hilfe den Phänomenen eines der faszinierendsten Forschungsgebiete, den Schwarzen Löchern. Die Autorin erforscht deren Entstehung und Besonderheiten sowie in ein Schwarzes Loch fallende Astronauten. Diese Arbeit umfasst explizite mathematische Rechnungen und Gedankenexperimente, die einen geeigneten Zugang für Lehramtsstudierende der Physik ermöglichen.

 

 

Aus dem Inhalt:

1 Einleitung 1 // 2 Der Grundstein zur Allgemeinen Relativitätstheorie 5 / 2.1 Newtons Gravitationstheorie 5 / 2.2 Spezielle Relativitätstheorie 8 / 2.2.1 Lorentz-Transformation 10 // 3 Das Sprungbrett zur Allgemeinen Relativitätstheorie 15 / 3.1 Analogie zur Elektrodynamik 15 / 3.2 Äquivalenzprinzip 17 / 3.3 Metrik in der Allgemeinen Relativitätstheorie 19 // 4 Mathematische Grundlagen 21 / 4.1 Krümmung 21 / 4.2 Differenzierbare Mannigfaltigkeit 23 / 4.3 Riemann-Raum 24 / 4.3.1 Tensoren und Metrik im Riemann-Raum 25 / 4.3.2 Christoffel-Symbole 27 / 4.3.3 Geodätengleichung 30 / 4.3.4 Kovariante Ableitung 32 / 4.3.5 Paralleltransport 34 / 4.3.6 Krümmungstensor 35 // 5 Allgemeine Relativitätstheorie 41 / 5.1 Kovarianzprinzip 42 / 5.2 Einstein'sehe Feldgleichungen 43 / 5.2.1 Der Energie-Impuls-Tensor 44 / 5.2.2 Einstein'sche Feldgleichungen im Vakuum 47 / 5.2.3 Einstein'sche Feldgleichungen mit Materie 48 / 5.3 Struktur und Eigenschaften der Feldgleichungen 54 / 5.4 Klassische Tests der Einstein-Theorie 55 // 6 Schwarze Löcher 59 / 6.1 Entstehung 59 / 6.2 Starre Schwarze Löcher 61 / 6.2.1 Schwarzschild-Lösung 61 / 6.2.2 Der Fall in ein Schwarzes Loch 68 / 6.2.3 Alternative Koordinaten 75 / 6.3 Rotierende Schwarze Löcher 85 / 6.3.1 Kerr-Metrik 85 / 6.3.2 Ereignishorizont 86 / 6.3.3 Statische Grenze 88 / 6.3.4 Bewegungen bei rotierenden Schwarzen Löchern 90 / 6.3.5 Kerr-Newman-Metrik 99 // 7 Zusammenfassung 103 // A Herleitung einzelner Formeln 107 / A.l Feldgleichung nach Newton 107 / A.2 Wegelement der Minkowski-Metrik für ein rotierendes Bezugssystem 108 / A.3 Transformationsverhalten des Christoffel-Symbols 109 / A.4 Komponenten des Maxwell¿schen Tensorfeldes 109 / A.5 Diagonaleinträge des Ricci-Tensors der Schwarzschild-Metrik 111 / A.6 Die totalen Differenziale der Kruskal-Szekeres-Koordinaten 112 / A.7 Die zweite Darstellung der Kerr-Metrik in den Boyer-Lindquist-Koordinaten 113 // Literaturverzeichnis 115