Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage, die Einsteingleichung anzugeben und zu diskutieren, die Schwarzschildlösung herzuleiten und die Unterschiede des effektiven Potentials im Vergleich zu Newton für Photonen und schwere Teilchen zu erkennen, die klassischen Tests der allgemeinen Relativitätstheorie (ART) zu nennen und zu diskutieren, moderne Tests der ART zu kategorisieren, Quantenmechanik und Gravitation am Beispiel der Neutronenphysik zu diskutieren, die Gravitationswellen aus experimenteller und theoretischer Sicht erörtern, Kosmologische Modelle und die Friedmann-Lösung zu kennen und differenzieren, Moderne Lösungsansätze für dunkle Materie und dunkle Energie (Chameleon, Symmetron, Dilaton) kennenzulernen.
I Allgemeine Relativitätstheorie, Einstein im Test
Gravitation: in nichtrelativistischer und relativistischer Physik, Äquivalenzprinzip und seine Auswirkungen, klassische Tests der allgemeinen Relativitätstheorie (Periheldrehung des Merkur, Lichtablenkung, Rotverschiebung), 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 und Einführung: Dienstag, den 1. Oktober 2019 um 10:30 Uhr im Hörsaal 7 im Freihaus,
Folien der Vorlesung werden zur Verfügung gestellt.
