Allgemeine Relativitätstheorie und Kosmologie

Worum geht's

Du lernst die Grundlagen der Allgemeinen Relativitätstheorie und ihre Anwendung in der Astrophysik und Kosmologie. Du verstehst, wie Raumzeitkrümmung Gravitation erzeugt, lernst die Schwarzschild-Lösung und schwarze Löcher kennen, beschäftigst dich mit Gravitationswellen und den Grundzügen der modernen Kosmologie.

Was du danach kannst

Raumzeitkrümmung als Ursprung der Gravitation verstehen
klassische Tests der Allgemeinen Relativitätstheorie beschreiben (Lichtablenkung, Periheldrehung, gravitative Rotverschiebung)
physikalische Grundlagen schwarzer Löcher verstehen
Grundeigenschaften von Gravitationswellen verstehen
Phasen des expandierenden Universums beschreiben und Expansionsrate in Abhängigkeit der Hubble-Konstanten herleiten

Aus was das Modul besteht

VorlesungVermittlung der theoretischen Grundlagen, Methoden und beispielhafter Phänomene (meist Tafelvortrag)
ÜbungVertiefung durch Anwendung auf Probleme, Entwicklung analytischer und rechentechnischer Fähigkeiten; Gruppenübung mit Besprechung der Hausaufgaben

Lehrmethode

Tafelvortrag / VortragZur Darstellung der theoretischen Grundlagen und Methoden
Übungsaufgaben und GruppenbesprechungZur Vertiefung, Übung der Rechenfertigkeiten und Förderung selbständigen Erklärens
HausaufgabenZur Einübung der in der Prüfung geforderten Problemstellungen

Solltest du schon können

Keine speziellen Vorkenntnisse über die Zulassungsvoraussetzungen zum Masterstudium hinaus

Prüfung

KlausurRechenaufgabenVerständnisfragen

Schriftliche Klausur, Dauer 90 Minuten. Es werden Rechenaufgaben und Verständnisfragen gestellt, die exemplarisch die in den Lernzielen genannten Kompetenzen prüfen. Während der Prüfung sind keine Hilfsmittel erlaubt. Teilnahme an den Übungen wird dringend empfohlen. Bonus: Bei bestandener freiwilliger Zwischenklausur während des Semesters wird die Note der Modulprüfung in der unmittelbar anschließenden Prüfungsperiode um eine Zwischennotenstufe (+0,3, mit Ausnahme dass 4,3 nicht auf 4,0 aufgewertet wird) verbessert.

Literatur

S. Carroll - Spacetime and Geometry
S. Weinberg - Gravitation and Cosmology
E. Kolb & S. Turner - The Early Universe

Termine

VorlesungAllgemeine Relativitätstheorie und Kosmologie2 Gruppen zur Wahl

AMi.10:00–12:00
2502, Physik Hörsaal 2 (5101.EG.502)
14× · 14.10.–03.02.
- 14.10.
- 21.10.
- 04.11.
- 11.11.
- 18.11.
- 25.11.
- 02.12.
- 09.12.
- 16.12.
- 23.12.
- 13.01.
- 20.01.
- 27.01.
- 03.02.
BMo.08:00–10:00
2502, Physik Hörsaal 2 (5101.EG.502)
15× · 12.10.–01.02.
- 12.10.
- 19.10.
- 26.10.
- 02.11.
- 09.11.
- 16.11.
- 23.11.
- 30.11.
- 07.12.
- 14.12.
- 21.12.
- 11.01.
- 18.01.
- 25.01.
- 01.02.

ÜbungÜbung zu Allgemeine Relativitätstheorie und Kosmologie3 Gruppen zur Wahl

ADi.10:00–12:00
C.3201, Tutorraum (5140.01.201)
13× · 20.10.–02.02.
- 20.10.
- 27.10.
- 03.11.
- 17.11.
- 24.11.
- 01.12.
- 08.12.
- 15.12.
- 22.12.
- 12.01.
- 19.01.
- 26.01.
- 02.02.
BDi.12:00–14:00
PH 3343, Handbibliothek Theorie (5101.01.343)
14× · 20.10.–02.02.
- 20.10.
- 27.10.
- 03.11.
- 10.11.
- 17.11.
- 24.11.
- 01.12.
- 08.12.
- 15.12.
- 22.12.
- 12.01.
- 19.01.
- 26.01.
- 02.02.
CMo.10:00–12:00
C.3202, Tutorraum (5140.01.202)
14× · 19.10.–01.02.
- 19.10.
- 26.10.
- 02.11.
- 09.11.
- 16.11.
- 23.11.
- 30.11.
- 07.12.
- 14.12.
- 21.12.
- 11.01.
- 18.01.
- 25.01.
- 01.02.

Aus dem laufenden Semester, unverbindlich. Von mehreren Gruppen besucht man eine; der Stundenplan schlägt automatisch die mit den wenigsten Überschneidungen vor.

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