Exkursionen in der
Allgemeinen Mechanik

Aktivitäten aus der Übungsstunde zur Vorlesung Allgemeine Mechanik im Herbst 2021 an der ETH Zürich.

Dies ist eine lose Sammlung von untereinander unabhängigen Aktivitäten zu Themen der klassischen Mechanik, speziellen Relativitätstheorie, sowie Lagrange- und Hamilton-Mechanik. Für jede Aktivität sind Lösungen, weiterführende Bemerkungen und passende Literatur aufgeführt.

Die Aktivitäten entwarf ich als Teil der wöchentlichen von mir geleiteten Übungsdoppellektion, welche die Vorlesung Allgemeine Mechanik von Prof. Dr. Renato Renner (Institut für Theoretische Physik, ETH Zürich) im Herbstsemester 2021 an der ETH Zürich begleitete.

Pro Woche wurde nebst anderen Inhaltspunkten in meiner Doppellektion eine Aktivität behandelt (mit Ausnahme von ein paar Wochen). Die Studierenden hatten in der Regel 15-20min Zeit, um vorzugsweise zu zweit oder in Gruppen eine Teilaufgabe der Aktivität zu bearbeiten. Die Teilaufgaben standen jeweils frei zur Auswahl. Anschliessend erklärte ich die Teilaufgaben jeweils kurz. Wenige Tage nach der Übungslektion veröffentlichte ich dann jeweils die Lösungen.

Für mehr Infos, siehe hier.

Astrofotografie

In meiner Freizeit fotografiere ich den Mond, Sterne, Galaxien und andere astronomische Objekte mit meinem Celestron-Teleskop und entweder einer Nikon-Spiegelreflexkamera oder einer ZWO ASI Astrokamera. Details und alle meine Bilder finden Sie hier. Unten finden Sie einige meiner besten Aufnahmen bisher, sowie die neusten Bilder.

astrophotography — Einige meiner besten Aufnahmen bisher: Kugelsternhaufen m92, Mond, Orionnebel (links nach rechts)

M51 - Whirlpool-Galaxie

M51 ist eine Spiralgalaxie im Sternbild Jagdhunde. Sie wird von einer kleinen, irregulären Galaxie begleitet, die wir links an einem der Spiralarme sehen können.

NGC3628 - Hamburgergalaxie

NGC3628 ist eine der drei Galaxien der M66-Gruppe (englisch: Leo-Triplet). Es handelt sich um eine Spiralgalaxie, die wir von der Seite her sehen.

ETH Semesterarbeit über den Schatten
von rotierenden schwarzen Löchern

Im letzten Semester (Frühling 2021) meines BSc Physik an der ETH Zürich schrieb ich eine Semesterarbeit in theoretischer Physik über den Schatten von rotierenden schwarzen Löchern. Der Schatten eines schwarzen Lochs ist das komplett schwarze Gebiet im Himmel des Beobachters, wenn dieser ein alleinstehendes schwarzes Loch betrachtet; Form und Grösse des Schattens hängen von den Eigenschaften des schwarzen Lochs ab und können sogar verwendet werden, um einige Eigenschaften zu bestimmen. Die Semesterarbeit ist eine Literaturstudie von sowohl fundamentaler wie auch eher moderneren Forschung zum Thema. Als solche kann sie als Einführung ins Gebiet der Schatten schwarzer Löcher dienen.

Mehr dazu hier.

Kerr shadows — Schattenrand von verschiedenen rotierenden schwarzen Löchern (Farben unterscheiden den Spinparameter, grün ist null, rot ist maximal), betrachtet aus verschiedenen Polarwinkeln **θ_O**. Dies ist Abb. 3 aus der Semesterarbeit.

zufälliges, tägliches Mandelbrot-Bild

Eine kleine, selbstprogrammierte Software rendert jeden Tag einen zufällig gewählten Bereich des Mandelbrot-Fraktals und lädt das Bild hier hoch. Siehe hier für vergangene Bilder und mehr Informationen.