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Bartelmann, Matthias: General Relativity, Heidelberg: Heidelberg University Publishing, 2019 (Lecture Notes). https://doi.org/10.17885/heiup.534

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Identifier

https://doi.org/10.17885/heiup.534
ISBN 978-3-947732-59-3 (PDF)
ISBN 978-3-947732-60-9 (Softcover)

Veröffentlicht

10.10.2019

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Autor/innen

Matthias Bartelmann

General Relativity

Lecture Notes

Einsteins allgemeine Relativitätstheorie ist nach wie vor die gültige Theorie der Gravitation und hat sich in zahlreichen Tests und Messungen bewährt. Sie beruht auf einfachen Prinzipien und verbindet die Geometrie der Raumzeit mit deren Masse-Energie-Inhalt. In diesem Vorlesungsskript werden zunächst die physikalischen Grundlagen erläutert und die nötigen differentialgeometrischen Werkzeuge bereitgelegt. Nach der Begründung der Feldgleichungen wird die Bewegung im Gravitationsfeld besprochen und gezeigt, welche Eigenschaften schwacher Gravitationsfelder aus den Feldgleichungen folgen. Lösungen für kompakte Objekte und schwarze Löcher werden hergeleitet und diskutiert, ebenso wie kosmologische Modelle. Zwei astrophysikalische Anwendungen der allgemeinen Relativitätstheorie schließen das Skript ab.

Matthias Bartelmann ist Professor für theoretische Astrophysik an der Universität Heidelberg. Er bearbeitet vor allem kosmologische Fragen, insbesondere zur Entstehung und Entwicklung kosmischer Strukturen.

Kapitel

Inhaltsverzeichnis
Seiten
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Title
Instead of a preface
v
Contents
vii–x
1 Introduction
1–13
2 Differential Geometry I
15–29
3 Differential Geometry II
31–46
4 Physics in Gravitational Fields
47–61
5 Differential Geometry III
63–76
6 Einstein’s Field Equations
77–90
7 Weak Gravitational Fields
91–109
8 The Schwarzschild Solution
111–125
9 The Schwarzschild Spacetime
127–141
10 Schwarzschild Black Holes
143–159
11 Charged, Rotating Black Holes
161–181
12 Homogeneous, Isotropic Cosmology
183–198
13 Relativistic Astrophysics
199–212
Appendix A Electrodynamics
213–215
Appendix B Differential Geometry
217–225
Appendix C Penrose-Carter diagrams
227–229
Index
231–234

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