Informationen zur Prüfung

• Termin: Freitag 19. Juni

• Zeitfenster: 12h -- 15h (reelle Prüfungszeit ca 12:15 -- 14:30)

• Ort: Hörsaal B5

• KSL An- und Abmeldung: bis Dienstag 16. Juni

• Format: schriftlich, closed book

• Fragestunde: Mittwoch 27. Mai, 11:15 -- 13:00 (Vorlesungen am Mittwoch 20. Mai und Dienstag 26. Mai fallen aus!)

Informationen zur Vorlesung

• Format: Die Vorlesung wird als Präsenzveranstaltung durchgeführt werden. Ein Podcast o.ä. ist nicht vorgesehen.

• Wann und Wo:
  • Termine: Vorlesung + Übungen: Dienstag 13h15 -- 14h, Mittwoch 11h15 -- 13h, Hörsaal B5
  • Beginn: Dienstag 17.02., 13h15
• Übungen: Übungen sind integraler Bestandteil der Vorlesung; insbesondere gibt es keine strikte Trennung zwischen Vorlesung und Übungen.

Erforderliche Vorkenntnisse:

• Mechanik I (insbesondere Grundlagen der Speziellen Relativitätstheorie - bitte vor Beginn der Vorlesung in Erinnerung rufen!)
• Mechanik II (Lagrange-Funktion, Prinzip der kleinsten Wirkung, etc.)
• Elektrodynamik (wird ca ab Woche 5 gebraucht)
• Lineare Algebra (Vektorräume, Lineare Transformationen, Skalarprodukt, Dualraum etc.)

Inhalt - Überblick

1. Spezielle Relativitätstheorie
   • Woche 01: Grundlagen der Speziellen Relativitätstheorie (Wiederholung)
   • ca Woche 02 -- Woche 04: Minkowski-Geometrie und Lorentz-Tensoren
   • ca Woche 05 -- Woche 06: Lorentz-Kovariante Formulierung der Relativistischen Mechanik
2. Klassische (Relativistische) Feldtheorie
   • ca Woche 07 -- Woche 09: Lorentz-Kovariante Formulierung der Maxwell-Theorie (Elektrodynamik)
   • ca Woche 10 -- Woche 11: Wirkungsprinzip und Lagrange-Formalismus für Felder
   • ca Woche 11 -- Woche 12: Noether-Theorem und Energie-Impuls Tensor

Skript

• Es gibt ein Skript (auf englisch).
• Das Skript ist über diese webpage erhältlich (unter KFT/newkft.pdf)
• Inhalt der Vorlesung sind die Kapitel 2-8.
• Kontrollfragen

Übungen

Vorbemerkung zu den Modalitäten:

• Übungen sind integraler Bestandteil der Vorlesung. Insbesondere wird es keine strikte Trennung zwischen Vorlesungsstunden und Übungsstunden geben.
• Alle Aufgaben und die schriftlichen Lösungen dazu finden sich in der Liste unten.
• Alle sollten versuchen, die Übungsaufgaben selbständig (und ohne gleich die Lösungen zu Rate zu ziehen) 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.

Übungen und Lösungen

• Übungen 01
• Lösungen 01
• Übungen 01b
• Lösungen 01b
• Übungen 02
• Lösungen 02
• Übungen 03
• Lösungen 03
• Übungen 04
• Lösungen 04
• Übungen 05
• Lösungen 05
• Übungen 06
• Lösungen 06
• Übungen 07
• Lösungen 07
• Übungen 08
• Lösungen 08
• Übungen 09
• Lösungen 09
• ...

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
  
  
• Noether-Theorem

  Die meisten Standard-Lehrbuch-Erklärungen des Noether Theorems auf Bachelor-Niveau sind unfassbar altmodisch, umständlich und unvollständig. Eine sehr schöne moderne Präsentation des Noether-Theorems findet sich in

  • M. Banados, I. Reyes, A short review on Noether's theorems, gauge symmetries and boundary terms
  
  
• Klassische Feldtheorie

  Ein exzellentes Buch zu anderen fortgeschrittenen Aspekten der speziellen Relativitätstheorie und der Klassischen Feldtheorie (zB auch Darstellungstheorie der Lorentz-Gruppe und der Poincaré-Gruppe) ist

  • R. Sexl, H. Urbantke: Gruppen, Relativität, Teilchen
  
  

  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
  • Domenico Giulini: Über die Herkunft der Speziellen Relativitätstheorie [pdf file]
  • Rafael Ferraro: From aether theory to Special Relativity
  • Wikipedia: History of Special Relativity
  • Kommentierte Version der fundamentalen Arbeit Zur Elektrodynamik bewegter Körper von Albert Einstein
  • Hermann Minkowksi's berühmter und wegweisender Artikel Raum und Zeit
  • Einstein Archives Online
  • Lecture Notes
  • Gary Gibbons: Cambridge Special Relativity Lecture Notes
  • Don Marolf: Notes on Relativity and Cosmology (chapters 1-6)
  • Noether-Theorem
    • Emmy Noether: Invariante Variationsprobleme (wikisource Version des Artikels von 1918)
    • Emmy Noether: Invariante Variationsprobleme (engl. Übersetzung des Artikels von 1918)
    • Nina Byers: E. Noether's Discovery of the Deep Connection Between Symmetries and Conservation Laws
    • Nina Byers: The Life and Times of Emmy Noether; contributions of E. Noether to particle physics
    • Noether-Theorem (Wikipedia, deutsch)
    • Noether's Theorem (Wikipedia, englisch, ausführlicher)
  • Varia
    • Usenet Physics FAQ (der Abschnitt zu Special Relativity, insbesondere die ausführliche Diskussion des Twin Paradox (Zwillingsparadoxon))
    • Wkipedia: Twin Paradox
    • Special Relativity Flash Animations
  • Advice (Guter Rat von Nobelpreisträger Gerard 't Hooft)
  • Gerard 't Hooft: How to become a good theoretical physicist
  • Gerard 't Hooft: How to become a bad theoretical physicist
  
  

  Contact

  • Matthias Blau, Office 220a