Spezielle und allgemeine Relativitätstheorie für Bachelorstudenten

3. Auflage 2025
ISBN: 978-3-662-69805-1
Verlag: Springer

Buch, Deutsch, 344 Seiten, Format (B × H): 155 mm x 235 mm, Gewicht: 546 g

Dieses Lehrbuch bietet bereits im Bachelorstudium einen gut verständlichen Zugang nicht nur zur
speziellen, sondern auch zur allgemeinen Relativitätstheorie.

Besonderheiten:
Erstmals in einem Lehrbuch wird eine physikalische Herleitung der berühmten Kerr-Newman-Lösung gegeben. Dank der zahlreichen Übungsaufgaben mit ausführlich dargestellten Lösungen ist das Buch auch zum Selbststudium geeignet.

Inhalt:
Einführung – Der Minkowski-Raum, die Raumzeit der SRT – Lorentz-Transformationen – Vierervektoren und Vierertensoren – Relativistische Punktmechanik – Andere Teilgebiete der Physik im Rahmen der SRT – Grundideen der ART – Geometrie der Raumzeit – Physik in der gekrümmten Raumzeit – Die Einstein'schen Feldgleichungen – Der Newton'sche Grenzfall – Die Schwarzschild-Lösung – Die klassischen Effekte der ART – Kugelsymmetrische Sternmodelle – Die Schwarzschild-Lösung als Schwarzes Loch – Das Wirkungsprinzip der ART – Ausblick auf Gravitationswellen, Kosmologie und Quantengravitation – Mathematische Methoden – Rotierende und elektrisch geladene Schwarze Löcher – Die rotierende Staubscheibe

Neuerungen (3. Aufl.):
Neben neuen Aufgaben und Lösungen wurde auch ein Abschnitt zur Thermodynamik Schwarzer Löcher hinzugefügt.

Zielgruppe:
Studierende und Lehrende der Physik, sowohl im Hauptstudium als auch im Lehramtsstudium

Vorkenntnisse:
Vorausgesetzt werden lediglich Grundkenntnisse der klassischen Mechanik und der Elektrodynamik sowie der zugehörigen mathematischen Hilfsmittel.

Zielgruppe

Upper undergraduate

Autoren/Hrsg.

Meinel, Reinhard

Fachgebiete

• Naturwissenschaften Physik Mechanik Gravitation
• Naturwissenschaften Physik Physik Allgemein Theoretische Physik, Mathematische Physik, Computerphysik

Inhaltsverzeichnis

SPEZIELLE RELATIVITÄTSTHEORIE (SRT).- Einführung.- Der Minkowski-Raum – die Raumzeit der SRT.- Lorentz-Transformationen.- Vierervektoren und Vierertensoren.- Relativistische Punktmechanik.- Andere Teilgebiete der Physik im Rahmen der SRT.- ALLGEMEINE RELATIVITÄTSTHEORIE (ART).- Grundideen.- Geometrie der Raumzeit.- Physik in der gekrümmten Raumzeit.- Die Einstein'schen Feldgleichungen.- Der Newton'sche Grenzfall.- Die Schwarzschild-Lösung.- Die klassischen Effekte der ART.- Kugelsymmetrische Sternmodelle.- Die Schwarzschild-Lösung als Schwarzes Loch.- Das Wirkungsprinzip der ART.- Ausblick.- ERGÄNZUNGEN FÜR FORTGESCHRITTENE.- Mathematische Methoden.- Rotierende und elektrisch geladene Schwarze Löcher.- Die rotierende Staubscheibe.

Über Autor(innen)

Reinhard Meinel hat in Jena Physik studiert und wurde dort promoviert. Nach zweijähriger Arbeit in der Mikroelektronikindustrie in Dresden und fünfjähriger astrophysikalischer Forschung in Potsdam kehrte er an die Friedrich-Schiller-Universität Jena zurück, wo er sich habilitierte, Mitglied einer Max-Planck-Arbeitsgruppe war und mittlerweile als Professor für theoretische Physik tätig ist. Seine Forschungsinteressen liegen hauptsächlich auf den Gebieten der Gravitationstheorie und der relativistischen Astrophysik.