Seminar über Geometrie der Himmelsmechanik

H. Geiges

Wintersemester 2014/15

Di 14-15:30, Seminarraum 2 (Raum 204)


Dieses Seminar wird durch Sebastian Durst (Raum 206) betreut.

Wie halte ich einen guten Seminarvortrag? (von Prof. Manfred Lehn)



Das Studium der Bewegung von Sternen, Planeten und Monden ist das zweitälteste Gewerbe der Menschheit [Saari, 1990].
In diesem Seminar behandeln wir zunächst das klassische Keplerproblem (d.h. die Bewegung von zwei Körpern unter dem Einfluß wechselseitiger Anziehungskraft). Danach werden wir ausgewählte Aspekte des n-Körperproblems diskutieren, insbesondere die klassischen Lösungen des Dreikörperproblems von Euler und Lagrange. Ziel des Seminars soll es sein, die überraschend vielfältigen mathematischen Bezüge der Himmelsmechanik zu beleuchten. So führt z.B. das Keplerproblem zum Studium von Geodätischen in der sphärischen, euklidischen oder hyperbolischen Geometrie, was wir zum Anlaß nehmen werden, die relevanten Grundbegriffe der elementaren Differentialgeometrie einzuführen. Das Dreikörperproblem wiederum ist auch interessant im Zusammenhang mit zum Teil ganz aktuellen Entwicklungen in der 3-dimensionalen Topologie.

Es wird nur der Stoff aus den Anfängervorlesungen vorausgesetzt, insbesondere Grundkenntnisse über gewöhnliche Differentialgleichungen. Arbeitsgrundlage für das Seminar ist ein Buchmanuskript, das aus meiner Vorlesung im WS 2012/13 hervorgegeangen ist.


Die Lagrange-Lösung des 3-Körper-Problems
Animation: R. Moeckel
Quelle: Scholarpedia

Vorträge:

7.10.14 Das Zentralkraftproblem und das Keplerproblem
Amelie Bönniger
14.10.14 Kegelschnitte I
Charles Guggenheim
21.10.14 Kegelschnitte II
Gian Luca Esposito
28.10.14 Die Keplerschen Gesetze
Thomas Bös
4.11.14 Anomalien und die Keplergleichung
Emre Örkün
11.11.14 Lösungen der Keplergleichung
Jens Wilke
18.11.14 Das n-Körperproblem
Maren Leisner
25.11.14 Die Dreieckslösungen von Lagrange
Magdalena Sasse
2.12.14 Das eingeschränkte Dreikörperproblem
Name auf eigenen Wunsch gelöscht
9.12.14 Der Hamiltonsche Hodograph
Alessandro Fasse
16.12.14 Inversion und stereographische Projektion
Rebekka Zastrow
13.1.15 Der Satz von Moser
Erika Hentschel
20.1.15 Hyperbolische Geometrie
Jacob Heine
27.1.15 Kein Seminar
3.2.15 Polare Reziproke
Neele Rueck


Literatur:
[G] H. Geiges, Geometrie der Himmelsmechanik,
Vorlesungsskript (WS 12/13) und Buch in Vorbereitung
(Das Vorlesungsskript und den Buchentwurf finden Sie in der
Bibliothek des MI im Kopiererraum.)

H. Geiges, 13.5.14