扇区模型-广义相对论教学工具包：III。时空测地线
Sector models - A toolkit for teaching general relativity: III. Spacetime geodesics
摘要：
扇形模型允许以模型为基础的方法来研究广义相对论。该方法的重点是几何概念和使用不超过初等数学。这一贡献展示了如何在时空扇区模型上构造光和自由粒子的路径。靠近黑洞的径向路径被用作示例。我们概述了两个讲习班引力红移和垂直自由降落，分别，我们教本科生。贡献还描述了一个简化的计算的时空部门模型，学生可以进行自己的，如果他们熟悉闵可夫斯基度规。本文中介绍的教学材料可在http://www.spacetimetravel.org上在线获取。- Sektormodelle ermöglichen einen modelbasierten Zugang zur Allgemeinen Relativitästtheorie，der auf das Verständnis der geometrischen Konzepte abzielt and in seinen mathematischen Anforderungen nicht über Schulmathematik hinausgeht.这是一个很好的例子，就像光和自由的Teilchen在一个室内的Sektormodell结构中一样。这是一个位于黑森林湖附近的放射线车站。我们将举办两个工作坊，以自由落体的形式与学士一起学习。这部电影也有一个非常复杂的场景模型，由Teilnehmer/innen selbstständig durchgeführt werden kann制作，它与Minkowskimetrik一起被翻译出来。该材料可在http://www.tempolimit-lichtgeschwindigkeit.de上在线查找。
英文摘要：
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. The contribution also describes a simplified calculation of the spacetime sector model that students can carry out on their own, if they are familiar with the Minkowski metric. The teaching materials presented in this paper are available online for teaching purposes at http://www.spacetimetravel.org . ----- Sektormodelle ermöglichen einen modellbasierten Zugang zur Allgemeinen Relativitätstheorie, der auf das Verständnis der geometrischen Konzepte abzielt und in seinen mathematischen Anforderungen nicht über Schulmathematik hinausgeht. Dieser Beitrag zeigt, wie die Bahnen von Licht und freien Teilchen auf einem raumzeitlichen Sektormodell konstruiert werden können. Als Beispiel dienen radiale Bahnen in der Nähe eines Schwarzen Lochs. Wir beschreiben zwei Workshops zu den Themen gravitative Rotverschiebung sowie radialer freier Fall, die wir in dieser Form mit Bachelorstudierenden durchführen. Der Beitrag beschreibt auch eine vereinfachte Berechnung des verwendeten raumzeitlichen Sektormodells, die von Teilnehmer/innen selbstständig durchgeführt werden kann, falls sie mit der Minkowskimetrik vertraut sind. Die vorgestellten Materialien stehen online unter http://www.tempolimit-lichtgeschwindigkeit.de für den Unterricht zur Verfügung.
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