Vom Urknall zum Schwarzen Loch: Einsteins Astrophysik für Nichtphysiker

Wintersemester 2020/2021, Donnerstags 16:30–18:00 Uhr

Veranstaltungsnummer: 130000202021109

Ort: Virtuelle Vorlesung

Erste Vorlesung: Woche des 2.11.2020

Link zur Einschreibung im Moodle der Universität:
https://moodle.uni-heidelberg.de/course/view.php?id=3243

Wer: Dr. Markus Pössel (HdA)

Die aktive Galaxie NGC 4261, aufgenommen mit dem Weltraumteleskop Hubble. Hinter der Energieaussendung aus dem Kern dieser Galaxie steckt ein Schwarzes Loch.

Thema der Vorlesung ist die relativistische Astrophysik - von den Grundlagen der Vermessung von Raum und Zeit über Einsteins Relativitätstheorien bis zu den konkreten Anwendungen dieser Theorien in der Astrophysik bei den Themen Gravitationslinsen, Gravitationswellen, Schwarze Löcher und Kosmologie.

Die virtuelle Vorlesung besteht aus Videos (live und aufgezeichnet) mit ergänzenden Materialien (Ausarbeitungen, Selbst-Tests) und pro Vorlesungstag einer interaktiven Fragerunde. Wer teilnimmt benötigt daher unbedingt ein Konto für das E-Learning-System der Universität. Studierende sollten eine entsprechende Namenskennung mit Passwort bereits haben.

Gasthörerinnen und Gasthörer können sich eine entsprechende Namenskennung, falls nicht bereits von früheren Semestern vorhanden, über das Universitätsrechenzentrum (URZ) besorgen. Das ist entweder persönlich möglich, im Neuenheimer Feld, URZ INF 293, oder alternativ Dienstag/Donnerstag in der Universitätsbibliothek. Es kann aber auch kontaktlos geschehen – dazu bitte das URZ direkt kontaktieren; über eine Webcam kann dann der Personalausweis zur Identifizierung vorgezeigt werden. Mit diesen Zugangsdaten können Sie sich ebenso wie regulierende Studierende der Universität über den oben angegebenen Moodle-Link für die Vorlesung anmelden.

Vorläufige Themenplanung:

  • Einleitung
  • Koordinaten in der Physik
  • Raum, Zeit, klassische Mechanik
  • Raumzeit
  • Lichtsignale und Gleichzeitigkeit
  • Spezielle Relativitätstheorie
  • Allgemeine Relativitätstheorie
  • Modellsituation: kugelsymmetrische Masse
  • Tests und Präzisionsmessungen
  • Gravitationslinsen
  • Schwarze Löcher
  • Gravitationswellen
  • Kosmologie 1: Das expandierende Universum
  • Kosmologie 2: Das frühe, heiße Universum
  • Grenzen der Allgemeinen Relativitätstheorie
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