Zeit (während der ersten Hälfte des Semesters): Mi 13 - 16 Uhr
Ort: Seminarraum A der Dependence (altes AKH)
Vorbesprechung: Mi 8. 3. 2000, 13 Uhr
Ablauf:
Während der ersten Hälfte des Sommersemesters wird eine
Einführung in die Problematik und die Grundideen der
Quantengravitation gegeben. Danach können Aktivitäten der Studierenden
hinzutreten. (Details werden in der Vorlesung besprochen).
Inhalt:
Die gegenwärtigen Versuche, eine Quantentheorie der
Gravitation aufzustellen, sind technisch sehr anspruchsvoll.
Um eine Einführung zu geben, in der die grundsätzlichen physikalischen
Probleme sichtbar bleiben und nicht von mathematischen Schwierigkeiten
zugedeckt werden, wird - nach einer einleitenden Diskussion - eine
möglichst einfache Annäherung an das Thema gewählt. Indem nur endlich
viele Freiheitsgrade des Gravitationsfeldes als dynamische Variable behandelt
werden, ist eine (formale) Quantisierung möglich. Diese kann als Grundlage
für das Verständnis der (bisher nicht überwundenen) Unverträglichkeit
von Quantentheorie und Gravitationstheorie dienen und ist eine gute Basis
zum Vordringen in schwierigere Ansätze.
Der Stoff während der ersten Semesterhälfte in Stichworten:
- Grundideen und Formalismus der Allgemeinen Relativitätstheorie
- Grundideen und Formalismus der Quantenmechanik.
Was heißt "Quantisierung"? Kanonische Quantisierung, Observable.
- Notwendigkeit einer Quantengravitation
- Diskussion anhand physikalischer Prinzipien:
grundlegende Probleme einer Quantengravitation
- Kanonischer Formalismus der Allgemeinen Relativitätstheorie
- Minisuperspace-Modelle der Gravitation (kosmologische Weltmodelle),
Lagrange- und Hamiltonformalismus
- Formale kanonische Quantisierung von Minisuperspace-Modellen
der Gravitation: die Rolle der Zeit und endlichdimensionale Wheeler-DeWitt-Gleichungen
- Diskussion anhand des erzielten Formalismus: grundlegende Probleme einer Quantengravitation
- Ausblick auf verschiedene Versuche, die Probleme zu lösen
Voraussetzungen:
- Grundtatsachen der Allgemeinen Relativitätstheorie und ihres Formalismus werden zu Beginn wiederholt, eine Kenntnis derselben ist aber sinnvoll.
- Grundtatsachen der klassischen Mechanik (Lagrangeformalismus) werden zu Beginn wiederholt, eine Kenntnis derselben ist aber sinnvoll.
- Grundtatsachen der Quantenmechanik und ihres Formalismus werden zu gegebener Stelle wiederholt, eine Kenntnis derselben ist aber sinnvoll.
Der Besuch früherer Lehrveranstaltungen zur Quantengravitation ist
nicht Vorbedingung.
Literatur: wird in der Vorlesung angegeben
Kontakt:
Franz Embacher, E-mail:
fe@ap.univie.ac.at
Tel: 4277-51349 oder 0664-1431691