Hauptinhalt

Allgemeine Relativitätstheorie
(engl. General Relativity)

Niveaustufe, Verpflichtungsgrad	Vertiefungsmodul, Wahlpflichtmodul
Lehr- und Lernformen, Arbeitsaufwand	Vorlesung (2 SWS, mit integrierten Übungen), 90 Stunden (30 Std. Präsenzzeit, 60 Std. Selbststudium)
Leistungspunkte, Voraussetzungen zum Erwerb	3 LP Studienleistung(en): Erreichen von mindestens 50 Prozent der Punkte aus den wöchentlich zu bearbeitenden Übungsaufgaben. Prüfungsleistung: Zwei Teilprüfungen: Vortrag (Gewichtung: 1 LP) mit schriftlicher Ausarbeitung eines Themas (Gewichtung: 2 LP)
Sprache, Benotung	Englisch, Die Benotung erfolgt mit 0 bis 15 Punkten gemäß der Prüfungsordnung für den Studiengang M.Sc. Mathematik.
Dauer des Moduls, Häufigkeit	Ein Semester, Alle 3-4 Semester
Modulverantwortliche(r)	Prof. Dr. Ilka Agricola

Inhalt

Einleitung: warum allgemeine Relativitätstheorie und warum wird sie in der Sprache der Differentialgeometrie formuliert
Die Einsteinschen Feldgleichungen und einige exakte Lösungen
Relativistische Astrophysik und kosmologische Modelle
Petrov-Klassifizierung exakter Lösungen und algebraische Eigenschaften des Krümmungstensors
Gravitationswellen: Theorie, Numerik und experimenteller Nachweis

Qualifikationsziele

Die Studierenden

besitzen Grundkenntnisse und Fertigkeiten in einem interdisziplinären Fach zwischen reiner Mathematik und theoretischer Physik
haben fortgeschrittene Arbeitsweisen eingeübt. Die Vorlesung bietet ein komplexes Beispiel für mathematische Modellierung physikalischer Theorien, inkl. der theoretischen Herleitung experimentell überprüfbarer Vorhersagen.
wurden durch den Kontakt mit ausgewählter Originalliteratur an das wissenschaftliche Arbeiten herangeführt.

Voraussetzungen

Keine. Empfohlen werden die Kompetenzen, die in den Modulen Funktionentheorie und Vektoranalysis vermittelt werden.

Verwendbarkeit

Importmodul aus dem M.Sc. Mathematik.

Es kann im FB12 verwendet werden im Studiengang bzw. in den Studiengängen

B.Sc. Mathematik
M.Sc. Mathematik
LAaG Mathematik

Im Studiengang B.Sc. Mathematik kann das Modul im Studienbereich Mathematik Wahlpflichtmodule absolviert werden.

Literatur

S. Hawking and G. Ellis, The large-scale structure of space-time. Cambridge 1973.
C. Misner, K. Thorne and J. Wheeler, Gravitation. Freeman, 1973.
B. O'Neill, Semi-Riemannian geometry. Academic Press, 1983.
B. O'Neill, The geometry of Kerr black holes. A K Peters, Ltd. 1995.
N. Straumann, Allgemeine Relativitätstheorie und relativistische Astrophysik. LNP 150, Springer, 1988.

Bitte beachten Sie:

Diese Seite beschreibt ein Modul gemäß dem im Wintersemester 2023/24 aktuellsten gültigen Modulhandbuch. Die meisten für ein Modul gültigen Regeln werden nicht durch die Prüfungsordnung festgelegt, und können daher von Semester zu Semester aktualisiert werden. Folgende Versionen liegen im Online-Modulhandbuch vor:

WiSe 2016/17 (kein Äquivalent)
SoSe 2018 (kein Äquivalent)
WiSe 2018/19 (kein Äquivalent)
WiSe 2019/20 (kein Äquivalent)
WiSe 2020/21 (kein Äquivalent)
SoSe 2021 (kein Äquivalent)
WiSe 2021/22 (kein Äquivalent)
WiSe 2022/23 (kein Äquivalent)
WiSe 2023/24

Das Modulhandbuch enthält alle Module, unabhängig vom aktuellen Veranstaltungsangebot, vergleichen Sie dazu bitte das aktuelle Vorlesungsverzeichnis in Marvin.

Die Angaben im Online-Modulhandbuch wurden automatisch erstellt. Rechtsverbindlich sind die Angaben der Prüfungsordnung. Wenn Ihnen Unstimmigkeiten oder Fehler auffallen, sind wir für Hinweise dankbar.