
Lectures on General Relativity, Cosmology and Quantum Black Holes
Die allgemeine Relativitätstheorie ist zwar in ihrer Formulierung nicht komplex, aber die physikalische Interpretation ihrer mathematischen Beschreibungen führt zu einer Reihe von spannenden Konsequenzen in der Kosmologie.
Ein detailliertes Verständnis der allgemeinen Relativitätstheorie ist daher eine Voraussetzung für Studenten, die weitere Kurse belegen oder Forschungsprojekte in der Kosmologie und ihren verschiedenen fesselnden Teilgebieten wie Schwarze Löcher und Gravitationswellen beginnen möchten. Dies ist kein Buch über die allgemeine Relativitätstheorie an sich, und der Autor behandelt dieses grundlegende Thema in knapper Form, wobei die erforderliche Differentialgeometrie in einem Anhang zusammengefasst ist.
Stattdessen besteht das Hauptziel dieses Buches darin, den Studierenden ein kritisches Verständnis für zwei Säulen der modernen theoretischen Physik zu vermitteln: die Inflationstheorie sowie schwarze Quantenlöcher und das Problem des Informationsverlustes. Dementsprechend führt das Buch ausführlich in Schwarze Löcher und Kosmologie ein, bevor es zu den wichtigen Fragen der Inflation und des Informationsverlustproblems übergeht. Weitere wichtige Themen, die ausführlich behandelt werden, sind die kosmologische Konstante und ihre Beziehung zur dunklen Energie sowie eine Einführung in die Quantenfeldtheorie auf gekrümmten Hintergründen.
Mit zahlreichen Übungsaufgaben bietet das Material einen einzigen strengen Text für fortgeschrittene Studenten der theoretischen Physik und Mathematik, die eine Einführung in die Implikationen und die Interpretation der allgemeinen Relativitätstheorie in Bereichen der Kosmologie benötigen. Die Leser dieses Textes werden gut darauf vorbereitet sein, die theoretischen Entwicklungen auf diesem Gebiet zu verfolgen und Forschungsprojekte im Rahmen eines MSc- oder PhD-Programms durchzuführen.