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Spezielle und allgemeine Relativitätstheorie für Bachelorstudenten

  • Reinhard Meinel

Table of contents

  1. Front Matter
    Pages i-ix
  2. Spezielle Relativitätstheorie (SRT)

    1. Front Matter
      Pages 1-1
    2. Reinhard Meinel
      Pages 3-9
    3. Reinhard Meinel
      Pages 11-25
    4. Reinhard Meinel
      Pages 27-39
    5. Reinhard Meinel
      Pages 41-52
    6. Reinhard Meinel
      Pages 53-66
  3. Allgemeine Relativitätstheorie (ART)

    1. Front Matter
      Pages 81-81
    2. Reinhard Meinel
      Pages 83-89
    3. Reinhard Meinel
      Pages 91-106
    4. Reinhard Meinel
      Pages 107-121
    5. Reinhard Meinel
      Pages 123-133
    6. Reinhard Meinel
      Pages 135-142
    7. Reinhard Meinel
      Pages 143-152
    8. Reinhard Meinel
      Pages 153-169
    9. Reinhard Meinel
      Pages 171-184
    10. Reinhard Meinel
      Pages 185-195
    11. Reinhard Meinel
      Pages 197-208
    12. Reinhard Meinel
      Pages 209-215
  4. Ergänzungen für Fortgeschrittene

    1. Front Matter
      Pages 217-217
    2. Reinhard Meinel
      Pages 219-257
    3. Reinhard Meinel
      Pages 295-306
  5. Back Matter
    Pages 307-316

About this book

Introduction

Das vorliegende Buch bietet eine gut verständliche Einführung in die spezielle und allgemeine Relativitätstheorie und zeigt einen Weg auf, wie beide Themen standardmäßig in das Bachelorstudium der Physik integriert werden können. Damit richtet es sich in erster Linie an Studenten beziehungsweise Dozenten der Physik einschließlich des Physik-Lehramtes. Dank der zahlreichen Übungsaufgaben mit ausführlich dargestellten Lösungen ist es auch zum Selbststudium geeignet, wobei lediglich Grundkenntnisse der klassischen Mechanik und der Elektrodynamik sowie der zugehörigen mathematischen Hilfsmittel vorausgesetzt werden.

Die ersten beiden Teile dieses Buches basieren auf der Vorlesung zur Relativitätstheorie, die der Autor seit 2007 regelmäßig und mit großem Erfolg für Bachelorstudenten der Physik in Jena anbietet. Darin werden die Grundlagen der SRT (Lorentz-Transformationen, Vierervektoren, relativistische Punktmechanik) und der ART (Krümmung der Raumzeit, Einstein’sche Feldgleichungen, Schwarzschild-Lösung) behandelt. Im dritten Abschnitt werden als „Ergänzungen für Fortgeschrittene“ mathematische Methoden dargestellt, die unter anderem eine systematische Lösung des Randwertproblems der Einstein-Maxwell-Gleichungen für ein stationäres Schwarzes Loch gestatten. Auf diese Weise wird – erstmals in einem Lehrbuch – eine physikalische Herleitung der berühmten Kerr-Newman-Lösung gegeben.

Die allgemeine Relativitätstheorie ist bereits über 100 Jahre alt. Spätestens jetzt, im Zeitalter der Gravitationswellenastronomie, sollte jeder Physiker mit den Grundzügen dieser überaus erfolgreichen und außerdem wunderschönen Theorie vertraut sein!

Der Autor

Reinhard Meinel (geb. 1958) ist seit 1999 als Professor für theoretische Physik an der Friedrich-Schiller-Universität Jena tätig. Seine Forschungsinteressen liegen hauptsächlich auf den Gebieten der Gravitationstheorie und der relativistischen Astrophysik.

Keywords

SRT ART Kosmologie Raumzeit Vierervektoren Albert Einstein Lorentz-Transformation Einstein Gleichungen

Authors and affiliations

  • Reinhard Meinel
    • 1
  1. 1.Physikalisch-Astronomische FakultätFriedrich-Schiller-Universität Jena JenaGermany

Bibliographic information