Homepage zum Seminar im SS 2012 Globale Eigenschaften Schwarzer Löcher

Achtung: Am Freitag den 13. Juli fällt das Seminar wegen der gleichzeitig stattfindenden QUEST-Convention aus. Der letzte Termin ist am Freitag den 20. Juli.

Module: Schwerpunktbereich Master Physik (2 LP)

Dozenten

Domenico Giulini (Büro: ITP 227) und Marco Zagermann (Büro: ITP 208b).

Raum und Zeit

Gebäude/Raum 3701/203, 2-stündig, Freitags 12:30-14:00 Uhr

Beschreibung

Dieses Seminar wendet sich an Studenten/innen mit Vorkenntnissen in Allgemeiner Relativitätstheorie und Stringtheorie. In Einzelvorträgen sollen verfiefende Kentnisse zum Thema Schwarze Löcher angeboten bzw. selbst erarbeitet werden. Dabei stehen weniger die astrophysikalischen als die theoretisch-fundamentalen eigenschaften Schwarzer Löcher im Vordergrund, die sie als exakte Lösungen der Einstein-Gleichungen auszeichnen. Insbesondere sollen die thermodynamischen Analoga zu den Hauptsätzen der Thermodynamik zur Sprache kommen, von denen man sich wertvolle Hinweise im Zusammenhang mit einer Theorie der Quantengravitation erhofft.

Themen, Termine und Sprecher

1. Wiederholung der Kerr-Newman'schen Lösungsklasse und einiger lokaler und globaler geometrischen Eigenschaften.
   →Termin 20.4, Sprecher D. Giulini
 
2. Konforme Kompaktifizierung und Penrose Diagramme.
   →Termin 27.4., Sprecher D. Giulini.
 
3. Die Smarr-Formel (Smarr 1973). Schwarze Löcher und der 2. Hauptsatz der Thermodynamik (Bardeen 1972).
   →Termin 4.5., Sprecher P. Kräuter.
 
4. Der 2. Hauptsatz nach Bekenstein (Bardeen 1973, 1974).
   →Termin 11.5., Sprecher M. Ruhmann.
 
5. Die vier Hauptsätze nach Bardeen-Carter-Hawking (Bardeen, Carter und Hawking 1973).
   →Termin 18.5, Sprecher M. Fennen.
 
6. Hawking-Strahlung (Hawking 1975, Wald 1994).
   →Termin 25.5 und 8.6, Sprecher Johannes Zick.
 
7. Das Problem/Paradoxon des Informationsverlustes (Wald 1986).
   →Termin 22.6, Sprecher Tobias Schönwitz.
 
8. D&P - Branen (Mohaupt 2000).
   →Termin 29.6, Sprecher Daniel Schmidt.
 
9. Berechnung (Abzählung) der Entropie schwarzer Löcher in der Stringtheorie (Strominger & Vafa 1996, Strominger 1998).
   →Termin 6.7., Sprecher Marius Lewerenz.
 
10. Fuzzballs.
    →Termin 20.7., Sprecher N.N.

Literatur

Originalveröffentlichungen

1. Jacob Bekenstein: Black holes and the second law. Lettere Al Nuovo Cimento 4(5) (1971) 737-740. (pdf)
2. Larry Smarr: Mass Formula for Kerr Black Holes Physical Review Letters 30(2) (1973) 71-73 Physical Review D 7(8) (1973) 2333-2346 (pdf)
3. Jacob Bekenstein: Black Holes and Entropy. Physical Review D 7(8) (1973) 2333-2346 (pdf)
4. Jacob Bekenstein: Generalized second law of thermodynamics in black-hole physics. Physical Review D 9(12) (1974) 3292-3300 (pdf)
5. J. Bardeen, B. Carter und S. Hawking: The four Laws of Black Hole Mechanics. Communications in Mathematical Physics 31 (1973) 161-170. (pdf)
6. Stephen Hawking: Particle Creation by Black Holes. Communications in Mathematical Physics 43 (1975) 199-220 (pdf)
7. Domenico Giulini: Is there a general area theorem for black holes? Journal of Mathematical Physics 39(12) (1998) 6603-6606 (pdf)
8. Robert Wald: Black hole entropy is the Noether charge. Physical Review D 48(8) (1993) R3427-R3431. (pdf)
9. Robert Wald: Black holes and quantum coherence. Foundations of Physics 16(5) (1986) 499-506. (pdf)
10. Andrew Strominger und Cumrum Vafa: Microscopic origin of the Bekenstein-Hawking entropy. Physics Letters B 379 (1996) 99-104 (pdf)
11. Andrew Strominger: Black hole entropy from near-horizon microstates. Journal of High Energy Physics JHEP02(1998)009 (pdf)
12. Thomas Mohaupt: Black holes in supergravity and string theory. Classical and Quantum Gravity 17(17) (2000) 3429-3482 (pdf)

Bücher

1. Norbert Straumann: General Relativity with Applications to Astrophysics. Springer Verlag 2004.
2. Robert Wald: General Relativity. The University of Chicago Press 1984.
3. Robert Wald: Quantum Field Theory in Curved Spacetime and Black Hole Thermodynamics. Chicago Lectures in Physics, The University of Chicago Press 1994.
4. Leonard Susskind und J. Lindesay: Black Holes, Information and the String Theory Revolution. World Scientific 2005.