Die Abteilung Geometrische Analysis und Gravitation

Bei der Untersuchung und Beschreibung von Gravitation sind Physik und Mathematik eng miteinander verbunden. In der Abteilung „Geometrische Analysis und Gravitation“ des AEI werden die physikalischen Modellbildungen und mathematischen Methoden erforscht, mit denen Gravitationsphänomene beschrieben werden können. Besonderes Augenmerk gilt hierbei Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie der Raumzeit. 

Die Einsteinsche Theorie wird in der Sprache von Geometrie und Analysis, insbesondere mit Hilfe von Differentialgeometrie und partiellen Differentialgleichungen formuliert. Es ist es daher unerlässlich, die mathematischen Grundlagen in diesen Bereichen eingehend zu untersuchen. Darauf aufbauend werden die Einsteinschen Gleichungen des Gravitationsfeldes erforscht, um Erscheinungen wie „schwarze Löcher“, „Gravitationswellen“ oder „Urknallsingularität“ zu verstehen. Diese theoretischen Untersuchungen sichern die Konsistenz der physikalischen Modellbildung. Sie liefern darüber hinaus Hinweise, wie mit Hilfe numerischer Simulationen explizite Vorhersagen für physikalisch messbare Phänomene gemacht werden können. Diese Vorhersagen sind wiederum wesentlich für Interpretation und Kontrolle physikalischer Experimente, wie sie an den Gravitationswellen-Detektoren durchgeführt werden.

 
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