Dauer:
1 Semester | Angebotsturnus:
Unregelmäßig | Leistungspunkte:
5 |
Studiengang, Fachgebiet und Fachsemester: - Master Mathematik in Medizin und Lebenswissenschaften 2023 (Wahlpflicht), Mathematik, 1., 2. oder 3. Fachsemester
- Bachelor Mathematik in Medizin und Lebenswissenschaften 2023 (Wahlpflicht), Mathematik, 5. oder 6. Fachsemester
- Master Mathematik in Medizin und Lebenswissenschaften 2016 (Wahlpflicht), Mathematik, 1., 2. oder 3. Fachsemester
- Bachelor Mathematik in Medizin und Lebenswissenschaften 2016 (Wahl), Mathematik, 5. oder 6. Fachsemester
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Lehrveranstaltungen: - MA4802-V: Relativitätstheorie (Vorlesung, 2 SWS)
- MA4802-Ü: Relativitätstheorie (Übung, 1 SWS)
| Workload: - 15 Stunden Prüfungsvorbereitung
- 60 Stunden Selbststudium
- 45 Stunden Präsenzstudium
- 30 Stunden Eigenständige Projektarbeit
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Lehrinhalte: | - Teil A, Spezielle Relativitätstheorie:
- Klassischer Raum-Zeit-Begriff und Newtonsche Gesetze
- Elektrodynamik, Lorentz- und Minkowsky-Geometrie
- Hyperbolische Geometrie und Trigonometrie
- Zeitartig und raumartig im Lichtkegel
- Relativistische Kinematik
- Gleichzeitigkeit und Geschwindigkeitsaddition
- Längenkontraktion und Zeitdilatation
- Zwillingsparadoxon
- Masse und Energie relativistisch
- Teil B, Allgemeine Relativitätstheorie:
- Vierdimensionaler Ereignisraum als Mannigfaltigkeit
- Christoffelsymbole, Krümmungstensor, kovariante Ableitung
- Kopplung von Materie und Feldern mit der Geometrie durch die Einstein-Gleichung
- Äquivalenz von schwerer und träger Masse
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Qualifikationsziele/Kompetenzen: - Erfahrungen mit Konzepten und Gewinnung von Kompetenzen zur speziellen und allgemeinen Relativitätstheorie
- Vertiefung des mathematischen und physikalischen Hintergrundes
- Erfahrungen in der Nutzung von Mathematica auf diesem Gebiet
- Kompetenzen in der selbstständigen Lösung von Aufgaben zur Relativitätstheorie
- Erfahrungen in der themenbezogenen Projektarbeit
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Vergabe von Leistungspunkten und Benotung durch: - Übungsaufgaben, Projekt sowie mündliche Prüfung oder Klausur
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Modulverantwortlicher: Lehrende: |
Literatur: - Baumann, G.: Mathematica for Theoretical Physics. Part 1: Classical Mechanics and Nonlinear Dynamics. Part 2: Electrodynamics, Quantum Mechanics, General Relativity, and Fractals - Springer 2005
- Goenner, H.: Spezielle Relativitätstheorie und die klassische Feldtheorie - Spectrum 2003
- Gray A., Abbena, E. and Salomon, S.: Modern Differential Geometry of Surfaces with Mathematica. Studies in Advanced Mathematics - Chapman and Hall 2006
- Haken, H. und Wolf, H. Ch.: Atom- und Quantenphysik. Einführung in die experimentellen und theoretischen Grundlagen - Springer 2003
- Hawking, S. W. and Ellis, G. F. R.: The large scale structure of space-time - Cambridge Monographs on Mathematical Physics 1973, 2006
- Helgason, S.: Differential Geometry, Lie Groups and Symmetric Spaces. Graduate Studies in Mathematics - American Mathematical Society 1978, 2001
- Kobayashi, S. and Nomizu, K.: Foundations of Differential Geometry I, II - Interscience Publishers 1963
- Schröder, U. E.: Gravitation. Einführung in die Allgemeine Relativitätstheorie - Harri Deutsch 2007
- Weber, H. J. und Arfen, G. B.: Essential Mathematical Methods for Physics - Elsevier 2004
- Weil, H.: Raum - Zeit - Materie. Vorlesungen über allgemeine Relativitätstheorie - Springer 1923
- Wald, R. M.: General Relativity - The University of Chicago Press 1984
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Sprache: - Wird nur auf Deutsch angeboten
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Bemerkungen:Zulassungsvoraussetzungen zur Belegung des Moduls:
- Keine (die Kompetenzen der unter Setzt voraus genannten Module werden für dieses Modul benötigt, sind aber keine formale Voraussetzung)
Zulassungsvoraussetzungen zur Teilnahme an Modul-Prüfung(en):
- Erfolgreiche Bearbeitung von Übungsaufgaben gemäß Vorgabe am Semesteranfang
Modulprüfung(en):
- MA4802-L1: Relativitätstheorie, Klausur (90 min) oder mündliche Prüfung (30 min), 100 % der Modulnote |
Letzte Änderung: 22.2.2022 |
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