Relativity visualized
25 Apr 2018 18:00 GMT
New contribution: Sector models - a toolkit for teaching general relativity:
III. Spacetime geodesics
Sector models permit a model-based approach to the general theory of
relativity. The approach has its focus on the geometric concepts and
uses no more than elementary mathematics. This contribution shows how
to construct the paths of light and free particles on a spacetime
sector model. Radial paths close to a black hole are used by way of
example. We outline two workshops on gravitational redshift and on
vertical free fall, respectively, that we teach for undergraduate
students.
Sector models - a toolkit for teaching general relativity:
III. Spacetime geodesics.
25 Apr 2018 18:00 GMT
New contribution: Sector models - a toolkit for teaching general relativity: II. Geodesics
Sector models are tools that make it possible to teach the basic
principles of the general theory of relativity without going beyond
elementary mathematics. This contribution shows how sector models can
be used to determine geodesics. We outline a workshop for high school
and undergraduate students that addresses gravitational light
deflection by means of the construction of geodesics on sector models.
Geodesics close to a black hole are used by way of example.
Sector models - a toolkit for teaching general relativity: II. Geodesics.
21 Mar 2018 15:00 GMT
690. WE-Heraeus-Seminar: General Relativity as a Challenge for
Physics Education
February 10 - 15, 2019, Physikzentrum Bad Honnef, Germany.
Aims: The goal of the seminar
is to promote the scientific exchange of ideas and research results
on the teaching of general relativity.
The seminar will be focussed
on the secondary school and undergraduate levels.
Target audience:
Physics education researchers, physicists, and physics teachers are
invited to participate in the seminar. PhD and master students are
encouraged to apply.
WE-Heraeus-Seminar: General Relativity as a Challenge for
Physics Education.
09 Aug 2016 10:00 GMT
New contribution: Gravitational Waves:
Models and Experiments on Waveforms, Effects and Detection
In this contribution we present models and experiments
that are designed to
convey an idea of the nature of gravitational waves to students.
These teaching materials have been developed for the
Schülerlabor Raumzeitwerkstatt
(student lab on relativistic physics) at Hildesheim university,
where they are used for teaching students
in grades 9 to 13 (aged 15 to 19 years).
Gravitational Waves:
Models and Experiments on Waveforms, Effects and Detection
1 May 2014 20:00 GMT
New contribution: Sector Models - A Toolkit for Teaching General Relativity.
Part 1: Curved Spaces and Spacetimes
Teaching the general theory of relativity to high school or
undergraduate students must be based on an approach that is conceptual
rather than mathematical. In this paper we present such an approach
that requires no more than elementary mathematics. The central idea of
this introduction to general relativity is the use of so-called sector
models. Sector models describe curved space the Regge calculus way by
subdivision into blocks with euclidean geometry. This procedure is
similar to the approximation of a curved surface by flat triangles. We
outline a workshop for high school and undergraduate students that
introduces the notion of curved space by means of sector models of
black holes. We further describe the extension to sector models of
curved spacetimes. The spacetime models are suitable for learners with
a basic knowledge of the special theory of relativity.
Sector Models - A Toolkit for Teaching General Relativity.
Part 1: Curved Spaces and Spacetimes.
18 Oct 2013 13:00 GMT
New contribution: Animationen zur Relativitätstheorie -
Mit Visualisierungen aus der Ich-Perspektive
relativistische Phänomene sichtbar machen
Dieser Artikel stellt Animationen zu fast lichtschnellen Bewegungen
vor. In physikalisch korrekt berechneten Animationen können
relativistische Phänomene, die der Alltagserfahrung unzugänglich sind,
in virtueller Form beobachtet werden. Die im Beitrag beschriebenen
sowie zahlreiche weitere Animationen zur Relativitätstheorie stehen
unter www.tempolimit-lichtgeschwindigkeit.de als offene
Bildungsressourcen für den Unterricht zur Verfügung:
Animationen zur Relativitätstheorie.
13 Mar 2009 13:00 GMT
Stellenausschreibung:
Wir suchen für unsere Arbeitsgruppe zwei wissenschaftliche Mitarbeiter/innen
für Projekte in der Astrophysik (beobachtungsnahe Theorie von Röntgenpulsaren) und
Physikdidaktik (Didaktik der Allgemeinen Relativitätstheorie).
17 Jul 2008 13:00 GMT
New contribution: Accelerated motion
On this relativistic trip we start from rest, accelerate to
90% of the speed of light, slow down again and then stop.
While moving we look ahead and there see the Brandenburg Gate
that we approach with this short sprint.
Accelerated motion.
18 Apr 2008 13:00 GMT
New contribution: Brightness and color of rapidly
moving objects: The visual appearance of a large sphere
revisited
An object at relativistic speed is seen as both rotated and distorted
when it is large or close by so that it subtends a large solid
angle. This is a consequence of the aberration effect and is obtained
by purely geometric considerations. In this paper it is pointed out
and illustrated that a photorealistic image of such an object would
actually be dominated by the Doppler and searchlight effects, which
would be so prominent as to render the geometric apparent shape
effectively invisible.
Brightness and color of rapidly
moving objects: The visual appearance of a large sphere
revisited.
14 Mar 2008 23:00 GMT
New contribution: Flight through a Wormhole
Wormholes are traversable connections between two universes or
between two distant regions of the same universe.
They are a popular feature of science fiction stories
where they allow travelling to extraterrestrial cultures.
This contribution shows a flight through the wormhole that connects
Tübingen University with Boulogne sur Mer in the north of France.
Flight through a Wormhole.
16 Oct 2007 00:00 GMT
Vorankündigung: CD-Version der Website
Dem Dezemberheft der Zeitschrift "Sterne und Weltraum" wird eine
CD-Version unserer Website mit insgesamt 300 MByte an Texten, Filmen
und Bildern beiliegen.
25 Aug 2007 23:00 GMT
New contribution: First-person visualizations of the special and general theory of relativity
Visualizations that adopt a first-person point of view
allow observation and, in the case of interactive simulations,
experimentation with relativistic scenes. This paper
gives examples of three types of first-person visualizations:
watching objects that move at nearly the speed of light,
being a high-speed observer looking at a static environment
and having a look-around near a compact object.
I illustrate and explain the main aspects of the visual observations,
outline their use in teaching relativity and report on
teaching experiences.
First-person visualizations of the special and general theory of relativity
.
30 May 2007 20:00 GMT
New contribution: Light Deflection Near Neutron Stars
This contribution describes and illustrates light deflection near
neutron stars as an example of the significance of general relativity
for astrophysics. First, a summary is given of the properties of
photon orbits in the Schwarzschild metric.
Secondly, it is illustrated how light deflection
affects the observation of sources on the surface or close to the
surface of a neutron star. Thirdly, it is illustrated that it is
imperative to take light deflection into account when interpreting the
pulse profiles of accreting X-ray pulsars.
Light Deflection Near Neutron Stars.
14 Apr 2007 23:00 GMT
Neuer Beitrag: Aussehen relativistisch bewegter Objekte
In diesem Beitrag werden die Grundgleichungen zur Berechnung
des Bildes eines schnell bewegten Objekts im Rahmen der
Speziellen Relativitätstheorie hergeleitet und mit zwei auf
dem Computer simulierten Flügen durch das Brandenburger Tor
und vorbei an der Erde visualisiert.
Aussehen relativistisch bewegter Objekte.
17 Nov 2006 11:00 GMT
DPG-Lehrerfortbildung 2007: Allgemeine Relativitätstheorie
DPG-Lehrerfortbildung
im Physikzentrum Bad Honnef,
9. bis 13.7.2007.
Organisation: PD Dr. Ute Kraus, Universität Tübingen, Prof. Dr. Karl-Heinz Lotze, Universität Jena.
Die relativistische Physik ist ein wichtiger Teil des heutigen
physikalischen Weltbildes und hat durch ihren engen Bezug
zur modernen Astrophysik auch große aktuelle Bedeutung.
Nicht zuletzt stoßen Themen wie Schwarze Löcher, Kosmologie
und Gravitationswellen bei Schülerinnen und Schülern generell
auf großes Interesse.
Diese Fortbildung soll Grundlagenwissen zur Allgemeinen
Relativitätstheorie vermitteln, Anregungen für den Unterricht
geben sowie Einblicke in die aktuelle Forschung ermöglichen.
Dementsprechend gliedert sich das Programm in drei Teile:
Den Schwerpunkt bildet ein über die ganze Woche fortlaufender
Kurs, der eine Einführung in die physikalischen und mathematischen
Grundlagen gibt. Bei Interesse der Teilnehmer können zur Vertiefung
auch Übungen angeboten werden. Eng damit verknüpft werden zu
ausgewählten Themen Unterrichtskonzepte vorgestellt, die
in Workshops auch praktisch erprobt werden können.
Schließlich wird es eine Reihe von Vorträgen zu Themen aus der
aktuellen Forschung geben, geplant sind unter anderem:
Experimentelle Tests der Relativitätstheorie, Schwarze Löcher,
Gravitationswellen.
25 Sep 2006 22:00 GMT
Neuer Beitrag: Röntgenpulsare
Sie gehören zu den hellsten Röntgenquellen des Milchstraßensystems. Der zeitliche Verlauf ihrer gepulsten Strahlung
weist eine für den jeweiligen Pulsar charakteristische Form auf.
Während gut verstanden ist, wie die Röntgenstrahlung entsteht,
gibt die Interpretation der Pulsformen noch Rätsel auf.
Röntgenpulsare.
30 Aug 2006 17:00 GMT
Workshop: Schwarze Löcher – Visualisierungen und Modelle zur Allgemeinen Relativitätstheorie mit Gruppenarbeit: Wir basteln ein Schwarzes Loch
PD Dr. Ute Kraus, Universität Tübingen.
Workshop auf dem
DPG-Fortbildungskurs für Physiklehrer/Berufsanfänger
im Physikzentrum Bad Honnef, 20. bis 24. November 2006.
30 Aug 2006 17:00 GMT
Vortrag: Visualisierungen zur Relativitätstheorie
PD Dr. Ute Kraus, Universität Tübingen.
Vortrag beim
Schülerinnen-Schnupperstudium,
Universität Tübingen, 30.10.2006
(Anmeldung beim Gleichstellungsbüro der Uni Tübingen bis zum 4.10.06).
30 Aug 2006 17:00 GMT
Vortrag: Didaktische Materialien zur Relativitätstheorie
PD Dr. Ute Kraus, Universität Tübingen.
Vortrag auf den
Dillinger Tagen der Physik,
Akademie für Lehrerfortbildung Dillingen,
29.9.2006
5 Jun 2006 17:00 GMT
New contribution: The Ball is Round
Our Contribution to the Football World Cup:
In other sections of this website we show that objects moving at nearly the
speed of light appear rotated, compressed, elongated or bent.
A soccer ball is a remarkable exception: a freak of nature, it always appears to be round,
no matter how fast it moves and in which direction:
The Ball is Round.
11 Apr 2006 12:00 GMT
New contribution: Interactive Black Hole Simulation
You are looking out into space observing distant stars and galaxies.
Imagine there was a black hole between you and the distant celestial
bodies – what would you see?
Using the mouse you can place a black hole in front of the galaxy cluster
Abell 2218 and experiment with the effects of relativistic light deflection.
Interactive Black Hole.
11 Apr 2006 12:00 GMT
Neuer Beitrag: Wir basteln ein Schwarzes Loch – Ein Workshop zur Allgemeinen Relativitätstheorie
Mit den Bastelbögen "Wir basteln ein Schwarzes Loch" kann der
Begriff des "gekrümmten Raums" auf Schulniveau
eingeführt werden. Wir beschreiben, wie ein solcher
Workshop ablaufen kann und berichten von eigenen Erfahrungen.
28 Mar 2006 18:00 GMT
Neuer Beitrag: Das Einsteinmobil
Visualisierungen können den Unterricht in relativistischer Physik
interessanter und lebendiger machen. Dies gilt in besonderem Maß
für interaktive Computersimulationen, mit denen sich auf spielerische
Weise relativistische Phänomene erkunden lassen.
Das "Einsteinmobil" bringt seit Anfang 2006
solche Exponate als Wanderausstellung in die Schulen.
Das Einsteinmobil
17 Feb 2006 18:00 GMT
Schwarze Löcher und fast lichtschnelle Flüge - Visualisierungen zu Astrophysik und Relativitätstheorie
PD Dr. Ute Kraus, Universität Tübingen
Dienstag, 11. April 2006, 12:15 Uhr
Sektion Astronomie,
97. MNU-Kongress, Karlsruhe
17 Feb 2006 18:00 GMT
Visualisierungen zur relativistischen Physik
PD Dr. Ute Kraus, Universität Tübingen
Montag, 20. März 2006, 13:30 Uhr
Vortrag in der Fachsitzung DD3 der
DPG-Frühjahrstagung Didaktik der Physik,
Universität Kassel
10 Jan 2006 18:54 GMT
Bewegung am kosmischen Tempolimit
PD Dr. Ute Kraus, Universität Tübingen.
Freitag, 17. Februar 2006, 20 Uhr: Vortrag bei der
Astronomie Stiftung Trebur
Michael Adrian Observatorium, Fichtenstraße 7, 65468 Trebur.
10 Dec 2005 18:21 GMT
Schwarze Löcher und fast lichtschnelle Flüge: Einsteins Physik in der Computersimulation
PD Dr. Ute Kraus, Universität Tübingen.
Donnerstag, 15. Dezember 2005, 19 Uhr: Vortrag im Otto-Hahn-Gymnasium, Ostfildern
01 Nov 2005 18:20 GMT
Schwarze Löcher und fast lichtschnelle Flüge: Einsteins Physik in der Computersimulation
PD Dr. Ute Kraus, Universität Tübingen
Dienstag, 15. November 2005, 19.30: Vortrag im Königin-Charlotte-Gymnasium, Stuttgart-Möhringen
07 Oct 2005 18:16 GMT
Wir basteln ein Schwarzes Loch
Auf der
astrobux 2005
in Buxtehude, 17. bis 21. Oktober 2005.
Workshop mit PD Dr. Ute Kraus, Universität Tübingen, Institut für Astronomie und Astrophysik.
30 Sep 2005 18:21 GMT
Wir basteln ein Schwarzes Loch – Unterrichtsmaterialien zur Allgemeinen Relativitätstheorie
PD Dr. Ute Kraus, Universität Tübingen.
Fortbildungsveranstaltung für Physiklehrerinnen und Physiklehrer am 5.10. 2005
der Physikdidaktik Erlangen 14.45 - 16.00 Uhr.
09 Jun 2005 22:07 GMT
Zum Einstein-Jahr 2005: Spezielle und allgemeine Relativitätstheorie
DPG-Fortbildungskurse für Physiklehrer
im Physikzentrum Bad Honnef.
Kurs 1: 13. bis 17. Juni 2005.
Wissenschaftliche Leitung:
Prof. Dr. Karl-Heinz Lotze, Friedrich Schiller-Universität Jena,
PD Dr. Ute Kraus, Eberhard-Karls-Universität Tübingen.
17 May 2005 18:58 GMT
Schwarze Löcher und fast lichtschnelle Flüge – Visualisierung und Didaktik der Relativitätstheorie
PD Dr. Ute Kraus, Universität Tübingen.
Dienstag 31. Mai 2005, 18:00 Uhr:
Physikalisches Kolloquium der Universität Bayreuth.
Ort: NW II, Hörsaal H 19.
17 May 2005 18:58 GMT
Schwarze Löcher und fast lichtschnelle Flüge: Einsteins Physik im Computer
PD Dr. Ute Kraus, Universität Tübingen.
Mittwoch 18. Mai 2005, 19.30 Uhr: Vortrag im Zeiss-Planetarium Bochum.
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