Vorlesungen

 

Aus den vielfach gehaltenen Kursvorlesungen zur Theoretischen Physik I bis IV (Mechanik, Elektrodynamik, Quantenmechanik und Statistische Physik) und der Wahlpflichtveranstaltung "Allgemeine Relativitätstheorie" haben sich die Lehrbücher entwickelt.




Schülervorlesungen

Das gravitomagnetische Feld der Erde

Das elektrische Feld einer geladenen Kugel hat dieselbe mathematische Form wie das Gravitationsfeld der Erde. Wenn eine geladene Kugel rotiert, dann erzeugt sie zusätzlich ein Magnetfeld. Die rotierende Erde erzeugt ein analoges gravitomagnetisches Feld. In beiden Fällen erzwingt das Relativitätsprinzip die Existenz der zusätzlichen (magnetischen, gravitomagnetischen) Effekte. Die Theorie, mit der das gravitomagnetische Feld berechnet werden kann, ist Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie.

Der Vortrag diskutiert, welche Wirkungen das gravitomagnetische Feld der Erde hat. Er stellt auch das derzeit laufende Satelliten-Experiment vor, mit dem diese gravitomagnetischen Kräfte nachgewiesen werden sollen.

(Aktuelle Informationen zu dem Satelliten-Experiment)



Symmetrie und Erhaltungsgröße: Emmy Noethers Bedeutung für die Physik

Emmy Noether (1882 -- 1935) gilt als die bis heute bedeutendste Mathematikerin. In dem Vortrag wird ihr wichtigster Beitrag zur Physik erläutert, das Noether-Theorem: Jede kontinuierliche Symmetrie eines physikalischen Systems führt zu einer Erhaltungsgröße. Erhaltungsgrößen vereinfachen die Lösung physikalischer Probleme oft wesentlich.

Viele Naturgesetze können in der Form eines Variationsprinzips angegeben werden. Physiker favorisieren eine solche Formulierung, weil sie besonders einfach ist und die Symmetrien in durchsichtiger Weise widerspiegelt. Auf der Grundlage einer solchen Formulierung drückt das Noether-Theorem den Zusammenhang zwischen Symmetrien und den zugehörigen Erhaltungsgrößen in großer Allgemeinheit aus.

Die aufgeführten Begriffe und Aussagen werden anhand einfacher Beispiele aus der Mechanik erläutert.



Das ideale Gasmodell: Vom Lottospiel zum Weißen Zwerg

Das Ideale Gasmodell ist das einfachste Modell für Systeme, die aus vielen Teilchen bestehen. Die Näherung des Modells besteht darin, daß die Stöße zwischen den Teilchen nicht explizit berücksichtigt werden. Das Ideale Gasmodell kann auf sehr unterschiedliche reale Systeme angewandt werden, etwa auf das Der Vortrag behandelt einige dieser Anwendungen in elementarer Weise.






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