Allgemeine Relativitätstheorie Schritt Für Schritt: Eine Einführung Mit Details, Beispielen Und Aufgaben (Hardcover)

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Description


Das vorliegende Buch bietet Studierenden der Physik eine bersichtliche Einf hrung in die Allgemeine Relativit tstheorie: Was ist der Energie-Impuls-Tensor und was beschreiben die Friedmann-Gleichungen? Wie kann man die Raumzeit durch eine Mannigfaltigkeit modellieren? Was ist die Schwarzschild-L sung und wann ben tigt man Kruskal-Koordinaten? Kann man Energie aus der Ergosph re eines rotierenden Schwarzen Loches gewinnen? Diese Fragen und viele mehr werden in diesem Buch beantwortet. Der didaktische Fokus liegt auf einer einfachen und verst ndlichen Vermittlung und detaillierten Darstellung des komplexen Themas. Das Buch verzichtet bewusst auf Phrasen wie "es kann gezeigt werden, dass.." oder "wie man leicht zeigt, gilt" und zeigt die Rechenschritte in Aufgaben und Herleitungen ausf hrlich auf.

Zur Wiederholung werden die wesentlichen Punkte aus der Lagrange'schen Mechanik, der Elektrodynamik und der Speziellen Relativit tstheorie kurz dargestellt. Mathematische Vorkenntnisse sollten Leser v. a. im Bereich der Linearen Algebra und der komplexen Zahlen mitbringen, notwendige weiterf hrende Mathematik wie Differenzialgeometrie wird sorgf ltig, zweckm ig und verst ndlich eingef hrt. Konkrete Aufgaben mit vollst ndigen, ausf hrlichen L sungen laden zum Mitdenken und Mitrechnen ein.

Das Buch ist in f nf Teile gegliedert:

- Grundlagen der Speziellen Relativit tstheorie und Folgerungen f r die relativistische Mechanik und Elektrodynamik

- Wichtige Ergebnisse des Newton'schen Gravitationsmodells und Notwendigkeit einer neuen Gravitationstheorie, Modellierung der Raumzeit durch eine Lorentz-Mannigfaltigkeit

- Physikalischer Schwerpunkt: heuristische und formale Herleitung der Einstein-Gleichungen

- Astrophysikalische Objekte: Herleitung der Schwarzschild-Metrik, das Innere eines Sterns, nicht rotierende, rotierende und geladene Schwarze L cher, Eddington-Finkelstein- bzw. Kruskal-Koordinaten, Penrose-Diagramme

- Anwendung auf unser Universum: Homogenit t und Isotropie des Universums, Robertson-Walker-Metrik, Friedmann-Gleichungen

und vieles mehr

Der Autor

Michael Ruhrl nder hat an der Universit t Essen Mathematik studiert und in Wuppertal promoviert. Anschlie end hat er in der Finanzdienstleistungsbrache gearbeitet und ist seit 2010 Dozent f r Mathematik und Statistik an der TH Bingen. Seine Leidenschaft f r Mathematik und Physik gibt er u. a. mit seinen guten verst ndlichen Lehr- und Sachb chern weiter.

Product Details
ISBN: 9783662620823
ISBN-10: 3662620820
Publisher: Springer Spektrum
Publication Date: January 24th, 2021
Pages: 687
Language: German