Aktualisiert: 2023-07-02
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Aufstieg zu den Einsteingleichungen
Schlüsselwort: "Schwarze Löcher"
Aufstieg zu den Einsteingleichungen
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Aufstieg zu den Einsteingleichungen
Allgemeine Relativitätstheorie und Schwarze Löcher
Allgemeine Relativitätstheorie und Schwarze Löcher
Allgemeine Relativitätstheorie und Schwarze Löcher
Das unbekannte Universum
In zehn Kapiteln präsentiert Stuart Clark eine aktuelle Einführung in die Wissenschaft der Kosmologie: wie sie sich entwickelt hat, welche Konzepte und Personen sie maßgeblich geprägt haben, wo wir heute stehen – und wie es weitergehen könnte. Am 21. März 2013 veröffentlichte die Europäische Weltraumorganisation ESA eine neue Karte vom Echo des Urknalls. Diese – im Zuge der Planck-Mission erstellte – erste vollständige Karte der kosmischen Hintergrundstrahlung war ein wissenschaftlicher Paukenschlag. Über eine Zeit von 13,8 Milliarden Jahren hinweg und über einen Raum von 440 Trillionen Kilometern kann es physikalisch keine bessere Darstellung geben – das heißt, wir werden das frühe Universum kaum je detaillierter sehen. Einerseits erscheint eine solche Ansicht wie die Krönung der modernen Kosmologie, andererseits rüttelt sie an viele ihrer Grundfesten. Denn die Karte enthält Anomalien, die unser bisheriges Verständnis des Universums herausfordern. Sie zwingt uns, das, was bekannt ist, und das, was noch unbekannt ist, in neuem Licht zu betrachten. Wir werden ein verändertes Modell unseres Universums entwickeln müssen. Dies ist das erste Buch, das diesen epochalen wissenschaftlichen Paradigmenwechsel beleuchtet - und in einen breiteren Kontext stellt. Stuart Clark beschäftigt sich darin unter anderem mit der Frage, ob Newtons berühmte Gravitationsgesetze umgeschrieben werden müssen - oder ob die dunkle Materie und die dunkle Energie, die heute Schlagzeilen machen, etwa nur kosmische Phantome sind. Können wir jemals wissen, was dem Urknall passiert ist? Was befindet sich am Ende eines Schwarzen Loches? Gibt es Universen jenseits unseres eigenen? Existiert die Zeit? Wandeln sich die einst unveränderlich erscheinenden Gesetze der Physik?
Aktualisiert: 2023-07-02
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Das unbekannte Universum
In zehn Kapiteln präsentiert Stuart Clark eine aktuelle Einführung in die Wissenschaft der Kosmologie: wie sie sich entwickelt hat, welche Konzepte und Personen sie maßgeblich geprägt haben, wo wir heute stehen – und wie es weitergehen könnte. Am 21. März 2013 veröffentlichte die Europäische Weltraumorganisation ESA eine neue Karte vom Echo des Urknalls. Diese – im Zuge der Planck-Mission erstellte – erste vollständige Karte der kosmischen Hintergrundstrahlung war ein wissenschaftlicher Paukenschlag. Über eine Zeit von 13,8 Milliarden Jahren hinweg und über einen Raum von 440 Trillionen Kilometern kann es physikalisch keine bessere Darstellung geben – das heißt, wir werden das frühe Universum kaum je detaillierter sehen. Einerseits erscheint eine solche Ansicht wie die Krönung der modernen Kosmologie, andererseits rüttelt sie an viele ihrer Grundfesten. Denn die Karte enthält Anomalien, die unser bisheriges Verständnis des Universums herausfordern. Sie zwingt uns, das, was bekannt ist, und das, was noch unbekannt ist, in neuem Licht zu betrachten. Wir werden ein verändertes Modell unseres Universums entwickeln müssen. Dies ist das erste Buch, das diesen epochalen wissenschaftlichen Paradigmenwechsel beleuchtet - und in einen breiteren Kontext stellt. Stuart Clark beschäftigt sich darin unter anderem mit der Frage, ob Newtons berühmte Gravitationsgesetze umgeschrieben werden müssen - oder ob die dunkle Materie und die dunkle Energie, die heute Schlagzeilen machen, etwa nur kosmische Phantome sind. Können wir jemals wissen, was dem Urknall passiert ist? Was befindet sich am Ende eines Schwarzen Loches? Gibt es Universen jenseits unseres eigenen? Existiert die Zeit? Wandeln sich die einst unveränderlich erscheinenden Gesetze der Physik?
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Das unbekannte Universum
In zehn Kapiteln präsentiert Stuart Clark eine aktuelle Einführung in die Wissenschaft der Kosmologie: wie sie sich entwickelt hat, welche Konzepte und Personen sie maßgeblich geprägt haben, wo wir heute stehen – und wie es weitergehen könnte. Am 21. März 2013 veröffentlichte die Europäische Weltraumorganisation ESA eine neue Karte vom Echo des Urknalls. Diese – im Zuge der Planck-Mission erstellte – erste vollständige Karte der kosmischen Hintergrundstrahlung war ein wissenschaftlicher Paukenschlag. Über eine Zeit von 13,8 Milliarden Jahren hinweg und über einen Raum von 440 Trillionen Kilometern kann es physikalisch keine bessere Darstellung geben – das heißt, wir werden das frühe Universum kaum je detaillierter sehen. Einerseits erscheint eine solche Ansicht wie die Krönung der modernen Kosmologie, andererseits rüttelt sie an viele ihrer Grundfesten. Denn die Karte enthält Anomalien, die unser bisheriges Verständnis des Universums herausfordern. Sie zwingt uns, das, was bekannt ist, und das, was noch unbekannt ist, in neuem Licht zu betrachten. Wir werden ein verändertes Modell unseres Universums entwickeln müssen. Dies ist das erste Buch, das diesen epochalen wissenschaftlichen Paradigmenwechsel beleuchtet - und in einen breiteren Kontext stellt. Stuart Clark beschäftigt sich darin unter anderem mit der Frage, ob Newtons berühmte Gravitationsgesetze umgeschrieben werden müssen - oder ob die dunkle Materie und die dunkle Energie, die heute Schlagzeilen machen, etwa nur kosmische Phantome sind. Können wir jemals wissen, was dem Urknall passiert ist? Was befindet sich am Ende eines Schwarzen Loches? Gibt es Universen jenseits unseres eigenen? Existiert die Zeit? Wandeln sich die einst unveränderlich erscheinenden Gesetze der Physik?
Aktualisiert: 2023-07-02
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Kosmos xxxtrem!
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Kleines 1×1 der Relativitätstheorie
Kleines 1×1 der Relativitätstheorie
Geometrie der Raumzeit
Die Relativitätstheorie ist in ihren Kernaussagen nicht mehr umstritten, gilt aber noch immer als kompliziert und nur schwer verstehbar. Das liegt unter anderem an dem aufwendigen mathematischen Apparat, der schon zur Formulierung ihrer Ergebnisse und erst recht zum Nachvollziehen der Argumentation notwendig ist. In diesem Lehrbuch werden die mathematischen Grundlagen der Relativitätstheorie systematisch entwickelt, das ist die Differentialgeometrie auf Mannigfaltigkeiten einschließlich Differentiation und Integration. Die Spezielle Relativitätstheorie wird als Tensorrechnung auf den Tangentialräumen dargestellt. Die zentrale Aussage der Allgemeinen Relativitätstheorie ist die Einstein'sche Feldgleichung, die die Krümmung zur Materie in Beziehung setzt. Ausführlich werden die relativistischen Effekte im Sonnensystem einschließlich der Schwarzen Löcher behandelt. Dieser Text richtet sich an Studierende der Physik und der Mathematik und setzt nur Grundkenntnisse aus der klassischen Differential- und Integralrechnung und der Linearen Algebra voraus.
Für die neue Auflage wurde das Buch durchgesehen und alle bekannt gewordenen Fehler korrigiert.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Geometrie der Raumzeit
Die Relativitätstheorie ist in ihren Kernaussagen nicht mehr umstritten, gilt aber noch immer als kompliziert und nur schwer verstehbar. Das liegt unter anderem an dem aufwendigen mathematischen Apparat, der schon zur Formulierung ihrer Ergebnisse und erst recht zum Nachvollziehen der Argumentation notwendig ist. In diesem Lehrbuch werden die mathematischen Grundlagen der Relativitätstheorie systematisch entwickelt, das ist die Differentialgeometrie auf Mannigfaltigkeiten einschließlich Differentiation und Integration. Die Spezielle Relativitätstheorie wird als Tensorrechnung auf den Tangentialräumen dargestellt. Die zentrale Aussage der Allgemeinen Relativitätstheorie ist die Einstein'sche Feldgleichung, die die Krümmung zur Materie in Beziehung setzt. Ausführlich werden die relativistischen Effekte im Sonnensystem einschließlich der Schwarzen Löcher behandelt. Dieser Text richtet sich an Studierende der Physik und der Mathematik und setzt nur Grundkenntnisse aus der klassischen Differential- und Integralrechnung und der Linearen Algebra voraus.
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Die Relativitätstheorie ist in ihren Kernaussagen nicht mehr umstritten, gilt aber noch immer als kompliziert und nur schwer verstehbar. Das liegt unter anderem an dem aufwendigen mathematischen Apparat, der schon zur Formulierung ihrer Ergebnisse und erst recht zum Nachvollziehen der Argumentation notwendig ist. In diesem Lehrbuch werden die mathematischen Grundlagen der Relativitätstheorie systematisch entwickelt, das ist die Differentialgeometrie auf Mannigfaltigkeiten einschließlich Differentiation und Integration. Die Spezielle Relativitätstheorie wird als Tensorrechnung auf den Tangentialräumen dargestellt. Die zentrale Aussage der Allgemeinen Relativitätstheorie ist die Einstein'sche Feldgleichung, die die Krümmung zur Materie in Beziehung setzt. Ausführlich werden die relativistischen Effekte im Sonnensystem einschließlich der Schwarzen Löcher behandelt. Dieser Text richtet sich an Studierende der Physik und der Mathematik und setzt nur Grundkenntnisse aus der klassischen Differential- und Integralrechnung und der Linearen Algebra voraus.
Für die neue Auflage wurde das Buch durchgesehen und alle bekannt gewordenen Fehler korrigiert.
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Geometrie der Raumzeit
Die Relativitätstheorie ist in ihren Kernaussagen nicht mehr umstritten, gilt aber noch immer als kompliziert und nur schwer verstehbar. Das liegt unter anderem an dem aufwendigen mathematischen Apparat, der schon zur Formulierung ihrer Ergebnisse und erst recht zum Nachvollziehen der Argumentation notwendig ist. In diesem Lehrbuch werden die mathematischen Grundlagen der Relativitätstheorie systematisch entwickelt, das ist die Differentialgeometrie auf Mannigfaltigkeiten einschließlich Differentiation und Integration. Die Spezielle Relativitätstheorie wird als Tensorrechnung auf den Tangentialräumen dargestellt. Die zentrale Aussage der Allgemeinen Relativitätstheorie ist die Einstein'sche Feldgleichung, die die Krümmung zur Materie in Beziehung setzt. Ausführlich werden die relativistischen Effekte im Sonnensystem einschließlich der Schwarzen Löcher behandelt. Dieser Text richtet sich an Studierende der Physik und der Mathematik und setzt nur Grundkenntnisse aus der klassischen Differential- und Integralrechnung und der Linearen Algebra voraus.
Für die neue Auflage wurde das Buch durchgesehen und alle bekannt gewordenen Fehler korrigiert.
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Doppler-Effekt und Rotverschiebung
Der Doppler-Effekt ist die Frequenzänderung von Wellen bei einer Relativgeschwindigkeit von Sender und Empfänger. So wird die Sirene einer Feuerwehr bei einer Vorbeifahrt deutlich tiefer. Der klassische Doppler-Effekt erlaubt es, den Bewegungszustand des Trägermediums der Wellen zu bestimmen. Für Licht im Vakuum ist die relativistische Gangverzögerung einer bewegten Uhr zu berücksichtigen. Die Frequenzverschiebung hängt dann nur von der Relativgeschwindigkeit ab. Es gibt keinen Bewegungszustand des Vakuums. Der Leser wird in die Lichtausbreitung in Gravitationsfeldern eingeführt. Die Autoren demonstrieren, dass Licht von kompakten Quellen eine gravitative Rotverschiebung erfährt und dass um Schwarze Löcher eine unendliche Rotverschiebung zu beobachten ist. Der Leser erfährt, warum im Kosmos zusätzlich eine kosmologische Rotverschiebung auftritt.
Aktualisiert: 2023-07-02
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Doppler-Effekt und Rotverschiebung
Der Doppler-Effekt ist die Frequenzänderung von Wellen bei einer Relativgeschwindigkeit von Sender und Empfänger. So wird die Sirene einer Feuerwehr bei einer Vorbeifahrt deutlich tiefer. Der klassische Doppler-Effekt erlaubt es, den Bewegungszustand des Trägermediums der Wellen zu bestimmen. Für Licht im Vakuum ist die relativistische Gangverzögerung einer bewegten Uhr zu berücksichtigen. Die Frequenzverschiebung hängt dann nur von der Relativgeschwindigkeit ab. Es gibt keinen Bewegungszustand des Vakuums. Der Leser wird in die Lichtausbreitung in Gravitationsfeldern eingeführt. Die Autoren demonstrieren, dass Licht von kompakten Quellen eine gravitative Rotverschiebung erfährt und dass um Schwarze Löcher eine unendliche Rotverschiebung zu beobachten ist. Der Leser erfährt, warum im Kosmos zusätzlich eine kosmologische Rotverschiebung auftritt.
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Bücher zum Thema "Schwarze Löcher"
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