Spezielle und allgemeine Relativitätstheorie für Bachelorstudenten Das vorliegende Buch bietet eine gut verständliche Einführung in die spezielle und allgemeine Relativitätstheorie und zeigt einen Weg auf wie beide Themen standardmäßig in das Bachelorstudium der Physik integriert werden können. Damit richtet es sich in erster Linie an Studenten beziehungsweise Dozenten der Physik einschließlich des Physik Lehramtes. Dank der zahlreichen Übungsaufgaben mit ausführlich dargestellten Lösungen ist es auch zum Selbststudium geeignet wobei lediglich Grundkenntnisse der klassischen Mechanik und der Elektrodynamik sowie der zugehörigen mathematischen Hilfsmittel vorausgesetzt werden. Die ersten beiden Teile dieses Buches basieren auf der Vorlesung zur Relativitätstheorie die der Autor seit 2007 regelmäßig und mit großem Erfolg für Bachelorstudenten der Physik in Jena anbietet. Darin werden die Grundlagen der SRT (Lorentz Transformationen Vierervektoren relativistische Punktmechanik) und der ART (Krümmung der Raumzeit Einstein’sche Feldgleichungen Schwarzschild Lösung) behandelt. Im dritten Abschnitt werden als „Ergänzungen für Fortgeschrittene“ mathematische Methoden dargestellt die unter anderem eine systematische Lösung des Randwertproblems der Einstein Maxwell Gleichungen für ein stationäres Schwarzes Loch gestatten. Auf diese Weise wird – erstmals in einem Lehrbuch – eine physikalische Herleitung der berühmten Kerr Newman Lösung gegeben. Für die vorliegende zweite Auflage wurde der Abschnitt über Gravitationswellen aktualisiert und erweitert sowie eine Reihe kleiner Verbesserungen vorgenommen. Die allgemeine Relativitätstheorie ist bereits über 100 Jahre alt. Spätestens jetzt im Zeitalter der Gravitationswellenastronomie sollte jeder Physiker mit den Grundzügen dieser überaus erfolgreichen und außerdem wunderschönen Theorie vertraut sein! Der Autor Reinhard Meinel (geb. 1958) ist seit 1999 als Professor für theoretische Physik an der Friedrich Schiller Universität Jena tätig. Seine Forschungsinteressen liegen hauptsächlich auf den Gebieten der Gravitationstheorie und der relativistischen Astrophysik SPEZIELLE RELATIVITÄTSTHEORIE (SRT) Einführung Der Minkowski Raum – die Raumzeit der SRT Lorentz Transformationen Vierervektoren und Vierertensoren Relativistische Punktmechanik Andere Teilgebiete der Physik im Rahmen der SRT ALLGEMEINE RELATIVITÄTSTHEORIE (ART) Grundideen Geometrie der Raumzeit Physik in der gekrümmten Raumzeit Die Einsteinschen Feldgleichungen Der Newtonsche Grenzfall Die Schwarzschild Lösung Die klassischen Effekte der ART Kugelsymmetrische Sternmodelle Die Schwarzschild Lösung als Schwarzes Loch Das Wirkungsprinzip der ART Ausblick ERGÄNZUNGEN FÜR FORTGESCHRITTENE Mathematische Methoden Rotierende und elektrisch geladene Schwarze Löcher Die rotierende Staubscheibe