Klassische Feldtheorie (FS 2020)
Voraussetzungen, Inhalt, Übungen, Literatur, etc.
Aktualisierte Informationen zur Prüfung
Ablauf der Prüfung (Dienstag 2. Juni)
- 12h00 (ca): Zoom Meeting ist offen. Link habt ihr via ILIAS email erhalten.
Bitte vergewissert Euch, dass Ihr die neueste Version
des Zoom Clients installiert habt (ab 30. Mai ist
mindestens Version 5.0 erforderlich)!
- 12h15: Die Prüfung beginnt um 12h15 mit einer kurzen Beprechung via
Zoom, in der ich die Anwesenheit überprüfe (mit Video!),
und nochmals den Ablauf und die Regeln erkläre. (Hier das
pdf
das ihr per email erhalten habt (minus meine Tel.-Nr.).)
Das Verwenden von Hilfsmitteln (eigene Aufzeichnungen,
Skript, Internet, ...) ist
nicht erlaubt. Mit dem Einreichen der Prüfung bestätigt
ihr, dass ihr dies zur Kenntnis genommen habt und die Prüfung
selbständig und ohne unerlaubte Hilfsmittel
verfasst habt.
Technische Probleme die Eure Teilnahme an der Prüfung
verunmöglichen sind mir unverzüglich zu melden!
- 12h30 (ca): Ihr erhaltet die Prüfung via web-upload auf diese
Webseite.
Bitte schaut Euch die Prüfung zunächst genau an und teilt mir mit, wenn Ihr Fragen oder
technische Problem habt.
- 12h30 -- 14h00: Prüfungszeit.
Zoom wird Euch und mir während der gesamten Dauer der Prüfung
zur Kommunikation, für etwaige weitere
Rückfragen etc zur Verfügung
stehen. Es steht Euch frei, Video ein- oder auszuschalten. Bei Fragen
aber bitte unbedingt eigenes Video einschalten.
- 14h00: Ende der Prüfungszeit.
Alle die noch da sind (und noch nicht abgegeben haben) schalten
ihr Video ein. Ab jetzt geht es nur noch darum, Eure Prüfung
in ein (lesbares!) pdf zu verwandeln und mir zu schicken (blau at
itp dot unibe dot ch).
Der Name des .pdf files muss Euren Nachnamen enthalten
(zB: Nachname_KFT.pdf)
Ihr bekommnt von mir bei Erhalt Eures pdf eine Bestätigung
per email dass ich Euer pdf erhalten habe.
Technische Probleme sind mir unverzüglich (und
insbesondere vor 14h15) zu melden!
- 14h15: Ende der Einreich-/Abgabe-Frist.
Corona Massnahmen I: Allgemeines
- Die jeweils aktuellen Vorgaben der Unileitung sind über
diese
Seite ersichtlich.
Neu 02.04:
Die Universität plant keine
Päsenzveranstaltungen mehr bis Ende Semester.
Die Veranstaltungen werden durch digitale Lösungen ersetzt.
Leistungskontrollen, die für das
Frühlingssemester 2020 vorgesehen sind,
finden in diesem Semester statt.
Neu 08.04:
COVID-19 Reglement der UniBe
Informationen zu
Prüfungen
Neu 02.05: Infos zur
KFT Prüfung
Die KFT Prüfung findet Online / Digital am 2. Juni statt!
Details s. weiter unten auf dieser Seite.
- Hier, auf dieser Webseite, findet Ihr Informationen dazu, wie wir die jeweils gültigen Massnahmen
konkret für die KFT Vorlesung umsetzen werden.
- Bitte weist auch Eure Kollegen darauf hin, dass für den Moment
zumindest die jeweils aktuellsten
Informationen dazu hier, auf dieser Webseite, zu finden sind.
- Gleichzeitig bitte ich alle, sich bei ILIAS für diese Vorlesung
zu registrieren, weil uns das
eine Möglichkeit gibt, miteinander zu kommunizieren.
ILIAS: bitte hier registrieren!
Ich werde versuchen, in Erfahrung zu bringen, ob/wie wir ILIAS in sinnvoller
Weise nutzen
können.
- Ich stehe mit Eurer Jahrgangsvertreterin Anna Lueber in Kontakt
(danke Anna!). Wir
werden gemeinsam versuchen, die besten Lösungen zu finden.
Wenn Ihr irgendwelche Fragen oder Anregungen oder Vorschläge habt,
dann wendet Euch entweder an Anna oder an mich
(blau at itp dot unibe dot ch)
Corona Massnahmen II: Konkretes
Struktur / Vorgehensweise
- Selbststudium
Es gibt ein Skript.
Ich werde jeweils, Woche für Woche, vorgeben, welche Kapitel im
Selbststudium zu erarbeiten sind.
Neu:
Ab April ZOOM Vorlesungen und Fragestunden.
- Anmerkungen und Erläuterungen
Zum Beispiel (je nach Bedarf):
- Hinweise auf Dinge im Skript, die mir besonders
wichtig sind.
- Hinweise auf Dinge die
zwar im Skript vorhanden sind, die
Ihr aber guten Gewissens ignorieren könnt.
- Detailliertere Erklärungen zu Dingen, die im Skript
vielleicht nicht ausführlich genug beschrieben sind.
- Übungen
Wie bisher, wird es dazu Übungen und Lösungen geben.
- Kontrollfragen
Gelegentlich, zum Beispiel zum Abschluss eines grösseren Kapitels,
und wenn mir etwas Intelligentes dazu einfällt,
wird es rückblickende Kontrollfragen geben, mit denen ihr Euer
Verständnis des Stoffs überprüfen könnt.
- Antworten auf Fragen von Euch
Es ist mir klar, dass wir auch eine Möglichkeit dafür finden
müssen, dass ich auf Fragen von Euch antworten kann.
Neu:
Ab April ZOOM Vorlesungen und Fragestunden.
Schriftliche Fragen (email): Wichtig ist
mir (aber auch für Euch selber), dass Fragen möglichst präzise
formuliert sind. Meine Erfahrung ist, dass der Versuch, vage Fragen
schriftlich zu beantworten, für alle Beteiligten unbefriedigend,
verwirrend und frustrierend endet.
Corona Massnahmen III: das Wöchentliche Programm
(KW = Kalenderwoche, SW = semesterwoche; SW 5-14 = KW 12-15, 17-22; KW16 = Osterferien)
SW 5-6
- Thema:
Kapitel 3 (Lorentz-covariant formulation of relativistic mechanics)
- Wiederholung Abschnitt 3.1 (Stoff der letzten Woche)
- zur Auffrischung / erinnerung Blick auf Abschnitt 3.2
werfen (war Teil der aufgabe für diese Woche)
- Abschnitt 3.3 nur zum oberflächlich lesen (wir werden
später darauf zurückkommen)
- neu: Abschnitt 3.4 und erster Teil von Abschnitt 3.5
(bis und mit (3.83): Beweis des Hamiltonschen
Prinzips).
- nächste Woche geht es dann um das wunderbare
Noether-Theorem (und evtl schon Maxwell-Theorie)
- Bemerkungen:
zentrales Thema dieser Woche ist
- die Wiederholung
der kovarianten Formulierung der relativistischen Mechanik (durch
Lorentz-Vektoren wie die 4er-Geschwindigkeit und die
4er-Beschleunigung); dem Thema ist auch, als Anwendung, die
erste Übungsaufgabe gewidmet (Teilchen mit konstanter
Beschleunigung - übrigens wahrscheinlich das einzige
was wir machen werden das sich (noch) nicht im Skript findet);
- Erinnerung an Variationen + Wirkungsprinzip aus Mechanik II,
und Anwendung auf das freie relativistische Teilchen;
bei der zweiten Aufgabe geht es um die Euler-Lagrange
gleichungen dafür, und verwandte Fragen.
Wenn ihr Variationen vergessen oder verdrängt habt, oder
glaubt, das sei etwas sehr kompliziertes: nein, das ist nicht so:
wer differenzieren kann, kann auch variieren. schaut euch evtl
erst den ersten teil von Abschnitt 3.5 an (Wiederholung aus der
Mechanik, so wie ich das mache oder machen würde), und dann
erst den Abschnitt 3.4. Wenn das Material
trotzdem grössere Schwierigkeiten macht (das hängt
immer auch ein wenig davon ab, von wem ihr das wie gelernt habt),
lasst es mich wissen, und dann erkläre ich die Dinge noch
etwas ausführlicher.
Ich wünsche euch Erfolg und Spass dabei!
- Übungen und Lösungen
- Übungen 03
- Lösungen 03 (update 25.03: Druckfehler in
Gl. (5), (8) und (9) korrigiert - sorry und danke für die Hinweise)
- Kontrollfragen:
SW 6-7
- Thema:
- Wirkungsprinzip und Noether-Theorem für das
relativistische Teilchen (Kapitel 3.4-3.6)
- Lorentz-kovariante Formulierung der Maxwell-Theorie I:
Grundlagen (Kapitel 4.1-4.3)
- Bemerkungen:
- es ist mir wichtig, dass ihr Variationen und das
Noether-Theorem wirklich gut versteht; vor allen
Dingen, dass ihr seht wie einfach das alles ist wenn man
es so macht wie ich das unterrichten würde.
Das ist zwar kurz in dem KFT Skript Kapitel 3.5-3.6
erklärt, aber ich habe das jetzt noch etwas
detaillierter für euch aufgeschrieben:
Variationen und
das Noether-Theorem
(Version 23.03)
Wichtig sind die Kapitel 2-6 (aber ihr könnt
euch gern auch die anderen Kapitel anschauen).
- die Diskussion ganz am Ende von Kapitel 3.6 des KFT
Skripts, nach den Remarks, könnt ihr ignorieren.
- Maxwell-Theorie (Kapitel 4): als Vorbereitung bitte die
traditionelle Form der Maxwell-Gleichungen in Erinnerung
rufen (Kapitel 4.1), dann als Motivation Kapitel 4.2 lesen,
und zum Aufwärmen Kapitel 4.3 (wo im Wesentlichen
auf Physik I / Mechanik I Niveau gezeigt wird, dass
Ladungsdichte und Strom einen Lorentz-Vektor bilden!)
- Maxwell-Theorie (Kapitel 4): hier findet ihr für die
Kapitel 4.1-4.5 eine annotierte Version des Skripts,
mit einigen zusätzlichen Bemerkungen in Farbe etc.:
Maxwell 4.1-4.5
(annotiert, Version 23.03)
Lasst mich doch bitte wissen ob das, verglichen mit dem
nackten Skript, einen Mehrwert liefert / nützlich
ist.
Ich wünsche euch Erfolg und Spass dabei!
- Übungen und Lösungen
- Kontrollfragen:
Update:
Mittwoch 01.April 10h30-12h00
findet fand eine ZOOM Frage- und Sprechstunde statt!
Dienstag 07. April 13h15-14h00 und Mittwoch 08.April 10h15-12h00
findet eine ZOOM Vorlesung + Fragestunde statt!
- Die Links bzw die Meeting-IDs solltet Ihr via ILIAS email
erhalten haben.
- Achtung: ZOOM hat angekündigt, aus Sicherheitsgründen
alle ZOOM Meetings auch nachträglich noch mit einem
Passwort zu sichern. In dem Fall würde ich euch am
Montag oder Dienstag einen aktualisierten link schicken
und/oder das Passwort hier veröffentlichen.
Aus demselben Grund hat ZOOM angeblich auch verpflichtend den
Waiting Room eingeführt, in dem ihr erst landet,
bevor ihr dann von mir explizit zum Treffen zugelassen werdet.
Wir werden sehen ...
(Und der ganze Mist nur, weil irgendwelche Vollpfosten
Leute zoom-links
für ihre Treffen öffentlich zugänglich
gemacht oder auf FB gepostet
haben und sich dann gewundert und beschwert haben, dass es
uneingeladene Teilnehmer gab ...)
- Zurück zur KFT: Thema ist das Kapitel 4 des Skripts, also
Maxwell-Theorie, so weit wie wir halt kommen.
- Ich muss am Dienstag ganz pünktlich aufhören, weil ich
direkt im Anschluss eine andere ZOOM Sitzung habe.
-
Ich freue mich auf eure Teilnahme und Fragen.
SW 7-8
- Thema:
- Lorentz-Kovariante Formulierung der Maxwell-Theorie I:
Grundlagen (Kapitel 4.1-4.3)
- Lorentz-Kovariante Formulierung der Maxwell-Theorie II:
Potentiale und Inhomogene Gleichungen (Kapitel 4.4-4.5)
- Bemerkungen:
- Maxwell-Theorie (Kapitel 4): hier findet ihr für die
Kapitel 4.1-4.5 eine annotierte Version des Skripts,
mit einigen zusätzlichen Bemerkungen in Farbe etc.:
Maxwell 4.1-4.5
(annotiert, Version 23.03)
Lasst mich doch bitte wissen, ob das verglichen mit dem
nackten Skript einen Mehrwert liefert / nützlich
ist.
- Die Übungen sind nichts anderes als eine Wiederholung
des im Skript behandelten Stoffs. Aber das ist
Absicht: ihr sollt das einfach selber nachvollziehen.
- Ausblick:
Bis und mit Ostern werden wir versuchen, das Kapitel 4
(Maxwell-Theorie) abschliessen. D.h. wer will,
kann natürlich auch jetzt schon gern einen
Blick auf die noch ausstehenden Themen werfen:
- Homogene Gleichungen (Kapitel 4.6-4.7)
- Lorentz Transformationen (Kapitel 4.8-4.9)
[Beispiel in Kapitel 4.10 ist
nicht Teil der Vorlesung]
- Geladenes Teilchen im Maxwell-Feld
(Kapitel 4.11-4.12)
Ich wünsche Euch Erfolg und Spass dabei!
- Übungen und Lösungen
- Kontrollfragen:
SW 8 - Ostern
- Thema:
- Lorentz-Kovariante Formulierung der Maxwell-Theorie III:
Homogene Gleichungen (Kapitel 4.6-4.7)
- Lorentz-Kovariante Formulierung der Maxwell-Theorie IV:
Lorentz Transformationen (Kapitel 4.8-4.9)
- Lorentz-Kovariante Formulierung der Maxwell-Theorie V:
Geladenes Teilchen im Maxwell-Feld
(Kapitel 4.11-4.12)
- Bemerkungen:
- Das Thema Lorentz-Transformationen
(Kapitel 4.8, 4.9: Lorentz-Skalare,
wie transformieren sich E und B? etc)
ist im Wesentlichen elementare lineare Algebra:
wir wissen ja, wie sich Fab
transformiert, nämlich als (0,2)-Tensor,
und alles andere
folgt daraus zB einfach
durch die Standard-Regeln der Tensor-Algebra
und/oder Matrix-Multiplikation.
- Das Beispiel in Kapitel 4.10 ist normalerweise nicht Teil
meiner Vorlesung (und nicht Prüfungsstoff), weil
es mir (wie ihr sicher schon gemerkt habt) mehr um
konzeptionelle als um rechnerische Dinge geht. Aber es ist
bestimmt trotzdem nützlich, dass ihr Euch als
Selbstkontrolle vergewissert, dass ihr das Beispiel versteht.
- Eventuell werden wir uns Kapitel 4.11 und 4.12 erst nach Ostern
gemeinsam anschauen (aber dass heisst dass ihr euch das bitte
vorher schon selber anschaut).
Ich wünsche Euch Erfolg und Spass dabei!
- Übungen und Lösungen
- Kontrollfragen:
Update:
Programm nach Ostern
Ab SW9=KW17
finden bis auf Weiteres jeweils ZOOM Vorlesungen + Fragestunde zu den üblichen
Vorlesungszeiten statt, also Dienstag 13h15-14h00 und Mittwoch 10h15-12h00.
- Die Links bzw die Meeting-IDs werdet Ihr via ILIAS email erhalten.
- Ich muss normalerweise am Dienstag ganz pünktlich aufhören, weil ich
dann direkt im Anschluss eine andere ZOOM Sitzung habe. Mittwoch ist bei
mir flexibler.
-
Ich freue mich auf eure Teilnahme und Fragen.
SW 9 (21./22. April)
- Thema:
- Wirkungsprinzip für ein Teilchen im Maxwell-Feld (Kapitel 4.12)
- Variationen und Wirkungsprinzip für Felder (Kapitel 5)
- Bemerkungen:
- Zunächst Fragen von Euch
zu Kapitel 4.1-4.11 und Übungsaufgaben
Serie 05 und Serie 06.
- Dann Kapitel 4.12
(Wirkungsprinzip für ein Teilchen im Maxwell-Feld).
- Dann
Variationen und Wirkungsprinzip für Felder (Kapitel 5).
Wenn
ihr Variationen und die Herleitung und Verwendung der Variational
Master Equation in der Mechanik verstanden habt, dann sollte das
jetzt ganz unproblematisch sein (wenn ihr
partielle und totale Ableitungen auseinanderhalten könnt -
aber das setzte ich im 6. Semester voraus!). Werft zur Sicherheit
schon mal einen Blick auf das Kapitel 5.2.
- Übungen und Lösungen
- Übungen 07 (Aufgabe 1; Aufgabe 2 könnt ihr auch
schon probieren - wird aber nächste Woche
in der Vorlesung noch detaillierter besprochen)
- Lösungen 07
- Kontrollfragen:
SW 10 (28./29. April)
- Thema:
- Variationen und Wirkungsprinzip für Felder (Kapitel 5)
(evtl.) Noether-Theorem für Felder (Kapitel 6.1)
- Bemerkungen:
- Vergewissert Euch bitte, dass Ihr die Herleitung der
Variational Master Equation (Kapitel 5.2)
verstanden habt.
- Wichtige Erkenntnis dieser Woche soll sein, dass die
gesamte Maxwell-Theorie (Elektrodynamik) einfach
aus Eich- und Lorentz-Invarianz folgt.
- Übungen und Lösungen
- Kontrollfragen:
Wichtiges Update zur Prüfung:
Aufgrund der neuesten Entwicklungen, Mitteilungen und
Weisungen
(von Bundesrat, Unileitung etc.)
habe ich beschlossen, den Versuch aufzugeben,
die KFT-Prüfung eventuell
als schriftliche Präsenzprüfung abhalten zu können. Die Unsicherheiten die damit
verbunden wären sind einfach zu gross, und jetzt haben wir (ihr und ich) dadurch
zumindest in dieser Hinsicht Klarheit und Sicherheit.
Das heisst:
Die KFT Prüfung findet Online / Digital am 2. Juni statt!
Details: s. unten
Wichtiges Update zur Vorlesung:
Die Vorlesung am Dienstag 12. Mai fällt aus (sorry!).
Wir werden diese in der folgenden Woche nachholen.
Information zur Vorlesungsevaluation:
Die Evaluation findet natürlich in diesem Semester auch online statt. Diejenigen
die sich bereits für die Prüfung im KSL angemeldet haben sind von
der Evaluationsstelle dazu ausgewählt worden, an dieser Umfrage teilzunehmen.
Ihr werdet per email ein individuelles Passwort zur Onlineumfrage erhalten.
Bitte nehmt Euch die Zeit (10 Minuten) dafür, daran teilzunehmen! Danke!
SW 11 und SW12 (5./6. und 13. Mai; Vorlesung am 12. Mai fällt aus)
- Thema:
- Symmetrien und Lagrangesche Feldtheorien (Kapitel 6)
- Bemerkungen:
- Wiederholung Wirkungsprinzip für Felder (insbesondere
Zusammenhang Maxwell-Theorie und
Eich- und Lorentz-Invarianz)
- Dies ist das letzte (prügungsrelevante)
Kapitel der Vorlesung - bitte nochmal alle
Energiereserven mobilisieren!
- Wichtige Begriffe die auftauchen werden sind
- Noether-Theorem für Felder
- Eichinvarianz und Minimale Kopplung
- Translations-Invarianz und Energie-Impulstensor
- Übungen und Lösungen
- Kontrollfragen:
SW 13 und SW14 (19./20. und 26./27. Mai)
- Wiederholung + Besprechung Übungen
- Überblick und Rückblick
- Besprechung Prüfung
- Hauptsächlich: Eure Fragen zur Vorlesung
(nutzt bitte diese Möglichkeit!)
- Varia / Odds and Ends / Ausblick
Die KFT Prüfung findet Online / Digital am Dienstag 2. Juni statt!
Diese Liste wird bei neuen Informationen (oder Weisungen der Unileitung)
aktualisiert / ergänzt werden;
daher bitte regelmässig konsultieren.
Kontaktiert mich bitte, wenn Ihr Fragen oder Bemerkungen dazu habt!
- Format und Ablauf der Prüfung
- Das Format der Prüfung wird die Scanprüfung
sein (also Prüfung handschriftlich (oder auf Tablet) durchführen und
elektronisch einreichen)
- Die Prüfung beginnt um 12h15 mit einer kurzen Beprechung via Zoom,
in der ich die Anwesenheit überprüfe,
nochmals den Ablauf und die Regeln erkläre und die
Abgabefrist festsetze (die Information zur Abgabefrist werde ich dann
auch hier hinzufügen / ergänzen).
- Bitte vergewissert Euch, dass Ihr die neueste Version
des Zoom Clients installiert habt (ab 30. Mai ist
mindestens Version 5.0 erforderlich)!
- Technische Probleme die Eure Teilnahme an der Prüfung
verunmöglichen sind mir unverzüglich zu melden!
- Ihr erhaltet die Prüfung via web-upload auf diese Webseite
- Das Verwenden von Hilfsmitteln (eigene Aufzeichnungen,
Skript, Bücher, Internet, ...) ist
nicht erlaubt. Mit dem Einreichen der Prüfung bestätigt
ihr, dass ihr dies zur Kenntnis genommen habt und die Prüfung
selbständig verfasst habt.
- Zoom wird Euch und mir während der gesamten Dauer der Prüfung zur
Kommunikation, für Rückfragen etc zur Verfügung stehen.
- Einreichen/Retournieren der Prüfung
- Ihr retourniert mir Eure Prüfung via email an mich
(blau at itp.unibe.ch).
Bemerkungen dazu:
- Technische Probleme sind mir unverzüglich zu melden!
- Die Unileitung verlangt, dass ihr zum Versenden Eure
students.unibe.ch
Adresse verwendet. Als Entgegenkommen meinerseits:
Wer das nicht kann,
muss sich rechtzeitig vorher bei mir melden
und mir seine alternative email Adresse mitteilen.
- Ihr schickt mir Eure Prüfung
als ein pdf-file (und nicht als zB
7 einzelne .jpg Fotos!).
- Der Name des .pdf files muss Euren Nachnamen enthalten
(empfohlen ist zB: Nachname_KFT.pdf oder
Nachname_Vorname_KFT.pdf)
- Technische Vorussetzungen/Optionen: s. unten
- Falls ihr das noch nie gemacht habt: bitte
rechtzeitig vorher
ausprobieren/üben, wie
ihr aus Euren handbeschriebenen Zetteln ein
für mich lesbares pdf-Dokument macht.
- Beachtet auch bitte: was für mich nicht lesbar ist,
kann ich nicht
beurteilen; was lesbar ist, muss ich beurteilen.
- Ihr bekommt von mir eine individuelle Bestätigung, wenn ich das
pdf Eurer Prüfung erhalten habe.
- Bitte hebt die Originale gut auf (um gegebenenfalls einen
weiteren scan- oder Versende-Versuch zu unternehmen, oder
notfalls um mir die Originale per Post(kutsche)
zu schicken - aber ich hoffe dass dies nicht nötig sein wird).
- Bewertung der Prüfung
- Technische Voraussetzungen:
- Aktuellste Version des Zoom Clients (mindestens 5.0)
-
Wie ihr Eure Prüfung in ein pdf verwandelt, ist Eure Sache
/ Verantwortung (und ihr wisst mit solchen Dingen im Zweifel sowieso
besser Bescheid als ich).
- Technische Minimalvoraussetzung ist ein
Smartphone mit Scanfunktion (zb iPhone Notes)
oder Scan-App (zB Adobe Scan).
- Einfacher ist es natürlich
für Besitzer eines tablets/iPads mit Stift, die die Prüfung einfach
als pdf speichern/exportieren können.
- Erlaubt ist auch das
Schreiben der Prüfung mit einem Textverarbeitungsprogramm wie LaTeX,
aber ich rate stark davon ab (wegen des Zeitaufwands)
Die alte Pre-Corona Webseite
Wann und Wo
- Vorlesung + Übungen: Dienstag 13h -- 14h,
Mittwoch 10h -- 12h (Hörsaal 119)
- Beginn: Dienstag 18.02.
Erforderliche Vorkenntnisse:
- Mechanik I (insbesondere Grundlagen der Speziellen Relativitätstheorie -
bitte in Erinnerung rufen!)
- Elektrodynamik (wird erst in der 2. Semesterhälfte gebraucht)
- Mechanik II (Lagrange-Funktion, Prinzip der kleinsten Wirkung, etc.)
- Lineare Algebra (Vektorräume, Lineare Transformationen, Skalarprodukt, Dualraum etc.)
Inhalt - Überblick
- Spezielle Relativitätstheorie
- Grundlagen der Speziellen Relativitätstheorie (Wiederholung)
- Minkowski-Geometrie und Lorentz-Tensoren
- Lorentz-Kovariante Formulierung der Relativistischen Mechanik
- Klassische (Relativistische) Feldtheorie
- Lorentz-Kovariante Formulierung der Maxwell-Theorie (Elektrodynamik)
- Wirkungsprinzip und Lagrange-Formalismus für Felder
- Noether-Theorem und Energie-Impuls Tensor
- Schwerkraft und Relativitätstheorie (wenn Zeit vorhanden)
- Beschleunigungen und Spezielle Relativitätstheorie
- Grenzen der Speziellen Relativitätstheorie
- Einsteinsches Äquivalenzprinzip
Skript
Es gibt ein Skript (auf englisch). Inhalt der Vorlesung sind die Kapitel 2-6.
Erhältlich über
- diese homepage (unter KFT/kft.pdf - die jeweils aktuellste Version)
- ILIAS
(ILIAS Einstelllungen geäandert: selbständiger Beitritt
jetzt möglich - danach habt ihr Zugriff auf das Skript)
Übungen
Vorbemerkung zu den Modalitäten:
- Übungen sind integraler Bestandteil der Vorlesung.
Insbesondere wird es keine strikte Trennung zwischen Vorlesungsstunden
und Übungsstunden geben.
- Alle sollten versuchen, die verteilten Übungsaufgaben selbständig zu
lösen (ich werde dies allerdings nicht kontrollieren - wer nicht mitarbeitet
schadet sich nur selbst).
- Die Aufgaben werden auf Wunsch und bei Fragen in der Vorlesung besprochen und vorgerechnet, ausserdem
werden schriftliche Lösungen verteilt werden.
- Die Lösungen sind auf englisch, um Euch auf
diesem Weg nebenbei mit der englischen Terminologie vertraut zumachen.
- Fragen sind natürlich zu jeder Zeit erwünscht!
Übungen und Lösungen
Formelsammlung
Literatur-Hinweise
- Spezielle Relativitätstheorie
Was wir in der Vorlesung besprechen werden, findet sich im Wesentlichen in jedem Lehrbuch der speziellen
Relativitätstheorie, und alle sollten versuchen, im Laufe der Zeit ihr eigenes
Lieblingslehrbuch zu finden.
Zwei elegante, moderne und erschwingliche
deutschsprachige Lehrbücher sind
- W. Nolting: Grundkurs Theoretische Physik 4 (Spezielle Relativitätstheorie, Thermodynamik)
- U. Schröder: Spezielle Relativitätstheorie
- Klassische Feldtheorie
Ein exzellentes Buch zu allen (auch fortgeschrittenen) Aspekten der speziellen Relativitätstheorie
(zB auch Darstellungstheorie der Lorentz-Gruppe und der Poincaré-Gruppe), und zu Klassische Feldtheorie
und Noether-Theorem (allerdings eher komplementaer zu dem Inhalt meiner Vorlesung), ist
- R. Sexl, H. Urbantke: Gruppen, Relativität, Teilchen
Ein neues, elementares und erschwingliches, Lehrbuch das ausschliesslich dem Noether-Theorem in
Mechanik und Feldtheorie gewidmet ist (allerdings auch Fehler und irrefuehrende Behauptungen
enthaelt) ist
- D. Neuenschwander: Emmy Noether's Wonderful Theorem
WWW und andere Quellen
Hinweis: wenn ihr Material (Skripten / Lecture Notes etc.) verwenden wollt, das ihr im WWW gefunden habt,
zeigt es mir bitte (auch was Physik angeht gibt es im WWW viel mehr Mist als qualitativ hochwertiges
und verlässliches Material). Empfehlenswert (und hiermit empfohlen) sind z.B.:
- Zur Geschichte der Speziellen Relativitätstheorie
- Lecture Notes
- Noether-Theorem
- Varia
- Advice (Guter Rat von Nobelpreisträger Gerard 't Hooft)
Contact
- Matthias Blau, Office 220a