Umfassender Zugang zu "Gravitation und Kosmologie" aus experimenteller wie auch theoretischer Sicht.
Experimente zeigen: 1. Das Äquivalenzprinzip ist mit grosser experimenteller Genauigkeit erfüllt. Das führt zur Allgemeinen Relativitätstheorie. 2. Die theoretischen Vorhersagen der Allgemeinen Relativitätstheorie stimmen in solaren, jedoch nicht in kosmologischen Grössenordnungen mit den Experimenten überein. 3. Unser Universum ist grossräumig flach. 4. Der Ursprung der für ein flaches Universum notwendigen Masse ist unbekannt. Sichtbare Materie in Form von Sternen oder weitergehend baryonische Materie deckt nur wenige Prozent ab. Diese Feststellungen motivieren zu Gravitationsexperimenten, wo immer sie möglich sind. 5. Wir möchten auf allen Ebenen Experimente und Messungen zur Gravitation und Kosmologie besprechen, angefangen auf der Mikrometerskala, motiviert durch neuere Entwicklungen auf dem Gebiet der Superstringtheorie bis hin zu Galaxierotationsmessungen und Betrachtungen zur Kosmologie. Parallel wird es eine theoretische Einführung in Theorien der Gravitation und Kosmologie geben. Wir werden auch aktuelle Entwicklungen zur Gravitation und Kosmologie besprechen, wie etwa Chameleons, Galileons, usw. und diskutieren, wie solche Konzepte experimentell überprüft werden können.
Einführung in die "Gravitation und Kosmologie" sowohl von der experimentellen Seite als auch von der Theorie;
Gravitation: in nichtrelativistischer und relativistischer Physik, Äquivalenzprinzip und seine Auswirkungen, Raum-Zeitstruktur und Tensoranalysis (Mannigfaltigkeit ohne affinen Zusammenhang, Mannigfaltigkeit mit affinen Zusammenhang, Mannigfaltigkeit mit metrischem Zusammenhang), Einstein-Gleichungen, Schwarzschild Metrik, Moderne Gravitationstests (mit Quanteninterferenztechnik, Satelliten-Experimente, Spin-Massen-Kopplung, Äquivalenzprinzip und Einsteins Feldgleichungen);
Kosmologie: Teil I: homogenes und isotropes Universum, expandierendes Universum, Inflation und beschleunigtes Universum; Teil II: neuere Entwicklungen nach dem kosmologischen Standard Modell (Screening Mechanismen, Chameleons, Galileons,...)
Vorbesprechung: Dienstag den 3. Oktober um 10:30 Uhr im Hörsaal 7 im Freihaus,
bzw. Vorstellung der Vorlesungen des Atominstituts am Montag den 2. Oktober um 13.00 Uhr im Hörsaal 6 im Freihaus.
Folien der Vorlesung werden zur Verfügung gestellt.
mündliche Prüfung
Ort: Wahlfachkatalog Technische Physik
Spacetime and Geometry, An Introduction to General Relativity, Sean M. Carroll, Addison Wesley • Das meiste davon gibt es als Lecture notes von Carroll auf seiner pers. Homepage • Oder als Schnellkurs, „a No-Nonsense Introduction To General Relativity“ Gravitation, U.E. Schröder, Harri Deutsch (Mathemat. Verständnis: Geometrical methods of mathematical physics, Bernard Schutz, Cambridge University Press) The Search for Non-Newtonian Gravity, E. Fischbach, C.L. Talmadge, Springer 1999 Gyros, Clocks, Interferometers…: Testing Relativistic Gravity in Space, C. Laemmerzahl, C.W.F. Everitt, F.W. Hehls (Eds.), LNP, Springer 2001 Quantum Gravity, From Theory to Experimental Search, D. Giulini et al., Lecture Notes in Physics, Springer, 2003 The Confrontation between General Relativity and Experiment, C. M. Will, http://relativity.livingreviews.org/Articles/lrr-2001-4/
