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Lehrende/r: Univ.-Prof. Dr. Uwe Gerd Oberlack
Veranstaltungsart:
Vorlesung/Übung
Anzeige im Stundenplan:
08.128.737
Semesterwochenstunden:
4
Credits:
6,0
Unterrichtssprache:
Englisch
Min. | Max. Teilnehmerzahl:
- | -
Voraussetzungen / Organisatorisches:
Kenntnisse auf dem Niveau des Moduls Experimentalphysik 5b „Kern- und Teilchenphysik“ werden empfohlen. Im Zweifelsfall beim Dozenten nachfragen.
Anwesenheitspflicht:
Teil der Übungen kann die Präsentation eines Artikels aus aktueller Forschung umfassen. Eine vernünftige Diskussion und Feedback erfordert eine weitgehende Anwesenheit in diesen Fällen. Für die Vorlesung wird die Anwesenheit lediglich empfohlen. (Abhängig vom Raum und seiner Medienausstattung kann eine zoom-Aufnahme möglich sein - wird in der ersten Vorlesung bekannt gegeben.)
Inhalt:
Die Vorlesung bietet einen Überblick der Kosmologie und Astroteilchenphysik und deren aktueller
Forschungsschwerpunkte. Sie stellt die wesentlichen Kenntnisse bereit, um eine experi-
mentelle Masterarbeit auf einem verwandten Gebiet erfolgreich durchführen zu können.
Die Kernthemen der Vorlesung sind:
•Kosmologie und Entwicklung des Universums;
•Dunkle Materie;
•Kosmische Strahlung, Neutrinos, Gammastrahlung und Gravitationswellen.
Unter dem Kapitel „Kosmologie und Entwicklung des Universums“ werden kosmologische Modelle
und Parameter, kosmologische Distanzen und deren Messung, das Materie-/Antimaterie-Problem,
die Bildung leichter Elemente, Hintergrundstrahlung, Strukturbildung, Entstehung, Klassi?kation
und Entwicklung von Galaxien, aktive galaktische Kerne und Galaxienhaufen sowie Entstehung,
Energiebilanz, Entwicklung und Endstadien von Sternen und die damit verbundene Elementent-
stehung diskutiert. Unter dem Kapitel „Dunkle Materie"werden die Evidenz, mögliche Kandidaten,
und direkte und indirekte Suchen behandelt. Stichwörter zum dritten Kernthema sind: Quellen, Zu-
sammensetzung, Propagation und Nachweis geladener kosmischer Strahlung, Quellen und Nachweis
punktförmiger und di?user Gamma-Strahlung, Bestimmung von Neutrino-Eigenschaften (Oszilla-
tionen, direkte Massenbestimmung, neutrinoloser Beta-Zerfall), Quellen und Nachweis kosmischer
und terrestrischer Neutrinos, Theorie und Quellen von Gravitationswellen und indirekte und direkte
Nachweisverfahren.
Empfohlene Literatur:
B. Ryden: Introduction to Cosmology, 2nd ed., Cambridge University Press 2017 (ebook available at UB library)
A.R. Liddle: An Introduction to Modern Cosmology, 3rd ed., Wiley 2015 (ebook available at UB library)
Scott Dodelson & Fabian Schmidt: Modern Cosmology, 2nd ed., Academic Press 2021 (advanced book)
Donald Perkins, Particle Astrophysics, Oxford 2009, ISBN 978-0-19-954545-9
A. Goobar and L. Bergstrom, Cosmology and Astroparticle Physics, 2nd ed,
Springer 2004
A. DeAngelis & M. Pimenta, Introduction to Particle and Astroparticle Physics,
2nd ed., Springer 2018
C. Grupen, Astroparticle Physics, Springer 2005
or: Einstieg in die Astroteilchenphysik, 2nd ed., Springer 2018
M. S. Longair: High Energy Astrophysics, 3rd ed., Cambridge, 2011
P. Schneider, Extragalactic astronomy and cosmology : an introduction, Springer, 2015
Sean Carroll: A No-Nonsense Introduction to General Relativity, 2001 https://preposterousuniverse.com/wp-content/uploads/2015/08/grtinypdf.pdf
Digitale Lehre:
Kurswebseite auf moodle / lms. (Möglicherweise Aufnahme über zoom.)
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