Allgemeine Relativitätstheorie by Torsten Fließbach (auth.)

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By Torsten Fließbach (auth.)

Das vorliegende Buch ergänzt die beliebte Reihe zur Theoretischen Physik von Professor Fließbach. Leser finden in diesem Buch die Grundlagen der Allgemeinen Relativitätstheorie, angefangen bei der Speziellen Relativitätstheorie und den physikalischen und mathematischen Grundlagen der artwork. Besprochen werden anschließend statische Gravitationsfelder, Gravitationswellen, Sternmodelle. Die letzten Kapitel widmen sich der Kosmologie.

Dieses Buch wird von Studierenden und Dozenten, die sich mit der Theoretischen Physik im Rahmen einer Kursvorlesung auseinandersetzen, für die anschauliche und intestine strukturierte Darstellung des Stoffes geschätzt und empfohlen. Der Autor liefert eine klare physikalische Diskussion der Materie und behandelt auch die anspruchsvolle Mathematik verständlich. Im Buch sind mehr als forty Übungsaufgaben mit Lösungen enthalten.

In der siebten Auflage wurde das vorliegende Buch aktualisiert und korrigiert, insbesondere die Themen Gravitationswellen und Dunkle Energie im Rahmen der Kosmologie wurden auf den neuesten Stand der Forschung gebracht.

Der Autor

Torsten Fließbach habilitierte sich 1977 an der TU München in Theoretischer Kernphysik. Seit 1979 ist er Professor für Theoretische Physik an der Universität Siegen.

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Die angegebenen Formeln setzen ein IS voraus, in dem die Impulsverteilung und damit der Druck des Photonengases isotrop sind. 1) zu setzen; ansonsten ist uα die Geschwindigkeit des betrachteten IS relativ zu dem durch die Isotropie ausgezeichneten IS. 8) auf. Wenn die auftretenden Geschwindigkeiten wie in den Beispielen (a) und (b) nichtrelativistisch sind, übersteigt die Ruhenergie der Materie die kinetischen Energiebeiträge um viele Größenordnungen. 11) Diese Näherung ist etwa für folgende Systeme möglich: • Erde: Die Massendichte der Erde sei (r).

1) weit über gewöhnliche Flüssigkeiten hinausgeht. 1) ist, dass das physikalische System durch eine Massendichte , ein Geschwindigkeitsfeld v und einen isotropen Druck P beschrieben werden kann ( und P jeweils im lokalen und momentanen Ruhsystem). Diese Voraussetzungen können auch für ein Gas oder einen Festkörper gelten. 16). Außerdem bestimmen sie den Druck und tragen hierüber zum Energie-ImpulsTensor bei. Die mittlere Geschwindigkeit v = v n der Atome in einem Volumenelement ∆V bestimmt das Geschwindigkeitsfeld (uα ) = γ (c, v) an der Stelle des Volumenelements.

7) c2 1 − v 2 /c2 bezeichnen wir als Energie-Massendichte. Während als Lorentzskalar definiert wurde, transformiert sich = γ 2 = M 00 /c2 wie die 00-Komponente eines Tensors. Analog dazu wird gelegentlich auch die „relativistische Masse“ m = γ m = p 0 /c anstelle des Lorentzskalars m eingeführt. Welche dieser Größen man als Masse und Massendichte bezeichnet, ist eine Konvention und eine Frage der Zweckmäßigkeit. Im nichtrelativistischen Grenzfall sind diese Größen jeweils gleich. In einer relativistischen Theorie müssen diese Größen dagegen als 4-Tensoren oder als Komponenten von 4-Tensoren definiert werden.

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