Seminar Schwarze Löcher im Wintersemester 2020/21

Prof. Dr. Joachim Lohkamp, Matthias Kemper

Learnwebkurs, Eintrag im Vorlesungsverzeichnis

Vorbesprechung am 5. November 2020 um 14:30 Uhr via Zoom (Zugangsdaten im Learnweb).

Eine der ersten Lösungen von Einsteins Feldgleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie wurde 1916 von Karl Schwarzschild veröffentlicht. Die Schwarzschild-Metrik beschreibt die Raumzeit im Außenraum von Planeten oder Sternen – wenn man das mathematische Modell allerdings weiter in den Innenraum fortsetzt, stößt man bald auf eine Schwelle, die ein einfallendes Teilchen zwar überwinden kann, über die aber kein Licht und auch sonst nichts wieder nach außen dringen kann: Ein Schwarzes Loch.

In diesem Seminar wollen wir die Schwarzschild-Metrik und Verallgemeinerungen wie rotierende Schwarze Löcher im Detail untersuchen. Um Bilder wie die Aufnahme des Schwarzen Lochs im Zentrum der Galaxie M87 von 2019 besser zu verstehen, wollen wir uns insbesondere mit Hilfe von Computerprogrammen veranschaulichen, wie Schwarze Löcher aussehen. Je nach Interessen der Teilnehmenden können physikalisch realistische Darstellungen, vergleichbar mit dem Schwarzen Loch im Film Interstellar, erstellt werden.

Vorausgesetzt werden die Inhalte der Vorlesung Differentialgeometrie I. Vorkenntnisse in Relativitätstheorie oder Computergraphik sind hilfreich, aber nicht erforderlich. Wir empfehlen den begleitenden Besuch der Vorlesung Relativitätstheorie.

Mögliche Vortragsthemen:

• Visuelle Phänomene in der Speziellen Relativitätstheorie
• Die Schwarzschild-Metrik und Geodäten
• Echtzeitvisualisierung der Schwarzschild-Metrik
• Rotierende Schwarze Löcher: Die Kerr-Metrik
• Akkretionsscheiben

Vorbesprechung am 5. November 2020 um 14:30 Uhr via Zoom. Bei Interesse können Sie sich vorher gerne bei Matthias Kemper melden in den Learnwebkurs einschreiben.