Dozent
Vorlesungsbeginn
- Erste Vorlesung: Dienstag, 9. April 2024
- Erste Übung: Mittwoch, 24. April 2024
Zeit & Ort
- Dienstag, 15:45 - 17:15, V57.04, Pfaffenwaldring 57
Allgemeine Informationen
- Vorlesungen und Übungen sowie die Prüfung werden auf Deutsch abgehalten.
- Die Übungsblätter sind in zwei verschiedene Aufgabentypen aufgeteilt: "Schriftlich" bedeutet, dass diese Aufgaben von den Studenten bearbeitet und von den Tutoren korrigiert werden. Die Aufgaben markiert mit "Mündlich" sollen für die Übungsstunde vorbereitet werden. Sie werden in den Tutorien von den Studenten präsentiert.
- Zum Erlangen des Übungsscheines müssen 66% der Punkte für die schriftlichen Übungen gesammelt und 66% der Übungsaufgaben votiert werden. Zudem muss jeder einmal an der Tafel eine Aufgabe präsentiert haben.
- Die Übungen beginnen in der dritten Vorlesungswoche.
- Die Anmeldung zu den Übungsgruppen (nur aus dem Uni-Netz erreichbar) wird am Dienstag den 09.04.2024 um 18:00 Uhr freigeschaltet. Zur Anmeldung wird ein Passwort ("Lecture Key") benötigt, das in der ersten Vorlesung am 09.04.2024 bekannt gegeben wird.
- Falls Sie bei der Anmeldung ein Passwort vergeben, können Sie hier (nur aus dem Uni-Netz erreichbar) Ihren aktuellen Punktestand abfragen.
- Beachten Sie, dass das Anmelden und Einloggen nur innerhalb des Uni-Netzes (z.B. CIP-Pool, eduroam oder per VPN) möglich ist..
Aufzeichnungen der Vorlesungen können über ILIAS abgerufen werden.
Diese Vorlesung eignet sich für folgende Studiengänge:
| Studiengang | Modul | Beschreibung | ECTS | Vorlesungen |
|---|---|---|---|---|
| M.Ed. Physik | 28650 | Wahlmodul | 9 | Teil 1: SRT + Teil 2: ART |
| B.Sc. Physik | 28650 | Physikalisches Wahlmodul | 9 | Teil 1: SRT + Teil 2: ART |
| M.Sc. Physik | 28650 | Wahlpflicht Ergänzung | 9 | Teil 1: SRT + Teil 2: ART |
| M.Sc. Physik | 75770 | Wahlpflicht Schwerpunkt | 12 | Teil 1: SRT + Teil 2: ART + Vertiefung: Quantengravitation |
- Vollständige Liste aller zugeordneten Studiengänge zum Modul 28650 (9 ECTS)
- Vollständige Liste aller zugeordneten Studiengänge zum Modul 75770 (12 ECTS)
Prüfung
Diese Vorlesung ist der erste Teil des zweisemestrigen Moduls "Relativitätstheorie". Am Ende des Sommersemesters 2024 findet eine mündliche Prüfung zu den Themen beider Semester statt. Entsprechend sind die Übungsscheine beider Semester Vorraussetzung zur Prüfungszulassung.
Die mündlichen Prüfungen finden an folgenden Terminen statt:
- Termin 1: Mittwoch, 21.08.24
- Termin 2: Mittwoch, 25.09.24
Sie werden über Ihren Prüfungstermin und Zeitslot per Mail informiert.
Die abgefragen Themen orientieren sich eng an den Vorlesungsinhalten; siehe Stichpunkte in den Vorlesungslisten zur Relativitätstheorie 1 und Relativitätstheorie 2 (unten).
Skript
Das aktuelle Skript kann hier heruntergeladen werden (in Englisch).
Der Inhalt des Skriptes wird fortlaufend erweitert und parallel zu den Vorlesungen veröffentlicht.
Das Skript für kommende Vorlesungen wird (mindestens) einen Tag vor der Vorlesung veröffentlicht. Wir empfehlen Ihnen, diese Notizen auszudrucken (oder auf Ihr Tablet herunterzuladen), damit Sie sich auf die Vorlesung konzentrieren können.
Das Skript enthält Ihnen zu viele Formeln? Dann ist vielleicht diese Einführung mehr nach Ihrem Geschmack ;-) ...
Literatur, Themen und Vorraussetzungen
Siehe Skript.
Vorlesungen
| Nr. | Datum | Themen | Notizen |
|---|---|---|---|
| 1 (16) | 09.04.24 | - Erinnerung zur SRT - Probleme der SRT - Die spezielle Rolle der Gravitation |
|
| 2 (17) | 16.04.24 | - Die spezielle Rolle der Gravitation (cont.) - Rotverschiebung und Krümmung der Raumzeit - Das Einstein'sche Äquivalenzprinzip |
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| 3 (18) | 23.04.24 | - Allgemeine Kovarianz - Hintergrundunabhängigkeit - Das Mach'sche Prinzip - Überblick über die ART |
|
| 4 (19) | 30.04.24 | - Zusammenfassung Tensorkalkül - Der affine Zusammenhang - Absolute Ableitungen - Torsion |
|
| 5 (20) | 07.05.24 | - Kovariante Ableitungen - Parallele Vektorfelder und autoparallele Kurven - Der Krümmungstensor - Der Levi-Civita Zusammenhang |
|
| 6 (21) | 14.05.24 | - Der Riemannsche Krümmungstensor - Abgeleitete Größen und Identitäten - Geodätengleichung - Deviationsgleichung |
|
| 21.05.24 | Keine Vorlesung (Pfingstferien) | ||
| 7 (22) | 28.05.24 | - Geodäten auf Lorentzschen Mannigfaltigkeiten - Eigenzeit, Gleichzeitigkeit, Eigenabstand - Minimale Kopplung |
|
| 8 (23) | 04.06.24 | - Klassische Mechanik in der ART - Elektrodynamik in der ART |
|
| 9 (24) | 11.06.24 | - Der Hilbert Energie-Impuls Tensor - Killing-Vektorfelder |
|
| 10 (25) | 18.06.24 | - Die Einsteinschen Feldgleichungen - Newtonscher Grenzfall - Die kosmologische Konstante |
|
| 11 (26) | 25.06.24 | - Die Einstein-Hilbert Wirkung - Energie-Impuls Tensor des Gravitationsfeldes - Modifikationen der ART (MOND vs. Dunkle Materie ...) |
|
| 12 (27) | 02.07.24 | - Birkhoff-Theorem - Schwarzschild-Metrik |
|
| 13 (28) | 09.07.24 | - Tests der ART im Sonnensystem: - Periheldrehung - Lichtablenkung / Gravitationslinsen - Rotverschiebung / Zeitdilatation |
|
| 14 (29) | 16.07.24 | - Schwarze Löcher | |
| 15 (30) | Bonus | - Gravitationswellen (Ergänzung zur Übung vom 17.07.24) |
|
| 16 (31) | 05.08.24 | Vertiefungsvorlesung 1: - Wieso Quantengraviation? - Wie quantisiert man Feldtheorien? - Nicht-Renormierbarkeit der ART - Zwei Wege zur Quantengravitation |
|
| 17 (32) | 06.08.24 | Vertiefungsvorlesung 2: - Überblick: String Theorie - Was macht die Metrik zur Metrik? - Klassischer relativistischer String - Nambu-Goto und Polyakov Wirkung - Weyl-Symmetrie (Konforme Feldtheorien) |
|
| 18 (33) | 07.08.24 | Vertiefungsvorlesung 3: - Randbedingungen (Offen, Geschlossen, D-Branes) - Flache/Konforme Eichung - Klassische Lösungen (offen + geschlossen) - Moden & Poisson Algebra - Noether-Ströme und Hamiltonian |
|
| 19 (34) | 08.08.24 | Vertiefungsvorlesung 4: - Lichtkegel-Eichung - Transversale Virasoro-Moden - Witt-Algebra & Konforme Abbilungen - Lichtkegel-Quantisierung - Virasoro-Algebra & Anomalien |
|
| 20 (35) | 09.08.24 | Vertiefungsvorlesung 5: - Lorentz-Symmetrie & Kritische Dimension - Spektrum des offenen Strings - Spektrum des geschlossenen Strings - Abschließende Bemerkungen |
Übungsblätter
| Nr. | Ausgabe | Abgabe | Download | Kommentare |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 10.04.24 | 24.04.24 | Blatt 1 | Version 1.1, various fixes (for details ask your tutor) |
| 2 | 25.04.24 | 09.05.24 | Blatt 2 | |
| 3 | 09.05.24 | 05.06.24 | Blatt 3 | Version 1.1: 3.3: fixed wrong Ez and some α factors |
| 4 | 05.06.24 | 19.06.24 | Blatt 4 | |
| 5 | 20.06.24 | 03.07.24 | Blatt 5 | |
| 6 | 04.07.24 | 17.07.24 | Blatt 6 | |
| 7 | 04.07.24 | Blatt 7 | This is a bonus sheet (if wanted, there will be an additional voluntary tutorial to discuss it) |
Tutorien
| Tutor | Raum | Tag | Zeit |
|---|---|---|---|
| Johannes Mögerle | V57.5.331 | Mittwoch | 14:00-15:30 |
| Chris Bühler | V57.6.331 | Mittwoch | 15:45-17:15 |