Universität Stuttgart
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Item Open Access Self-consistent modelling of pulsar magnetospheres(1989) Herold, Heinz; Ertl, Thomas; Finkbeiner, Bernd; Ruder, HannsThe magnetosphere of a rapidly rotating, strongly magnetized neutron star with aligned magnetic and rotational axes (parallel rotator) is modelled numerically. Including the radiation of the particles accelerated to relativistic energies as an efficient damping mechanism, we obtain a quasi-stationary selfconsistent solution to this classical problem. The numerical simulation, which was started from the well-known vacuum solution, yields a global magnetospheric structure that can be characterized by two regions of oppositely charged particles, which eventually produce a relativistic pulsar wind, separated by a vacuum gap of considerable extent.Item Open Access Simulation mit Supercomputern : ein neues Werkzeug der Physik(1990) Ruder, Hanns; Ertl, Thomas; Geyer, Florian; Herold, Heinz; Kraus, Ute; Nollert, Hans-Peter; Rebetzky, Andreas; Schweizer, Wolfgang; Zahn, CorvinUnser Wissen über die Struktur des Kosmos und die darin enthaltenen Objekte stammt aus der sorgfältigen Analyse der auf der Erde einfallenden elektromagnetischen Strahlung,verbunden mit einer theoretischen Modellierung im Rahmen der von uns erforschten Naturgesetze. Die sprunghafte Zunahme unserer Kenntnisse in den letzten zwei Jahrzehnten verdanken wir vor allem den vielen Forschungssatelliten, die die Beobachtung kosmischer Objekte ohne die störenden Einflüsse unserer Atmosphäre erlauben. Speziell im weichen Röntgenbereich ist dadurch eine Beobachtung überhaupt erst möglich , und es ist gerade dieser Spektralbereich, der uns wesentlich neue Erkenntnisse über hochinteressante Objekte geliefert hat, da intensive Röntgenstrahlung nur unter sehr extremen physikalischen Bedingungen entsteht. Die in diesen Röntgenemissionsgebieten vorherrschenden Temperaturen, Magnet- und Gravitationsfelder sind so extrem, daß sie in irdischen Labors nicht realisiert werden können. Folglich bleibt nur die Möglichkeit, die Eigenschaften der Materie und die unter diesen Bedingungen ablaufenden physikalischen Prozesse theoretisch zu berechnen, um so - im Vergleich mit den Beobachtungen - zu zuverlässigen Aussagen über die Struktur dieser kosmischen Objekte zu gelangen.Item Open Access Kinematics and dynamics for computer animation(1994) Ruder, Hanns; Ertl, Thomas; Gruber, Karin; Günther, Michael; Hospach, Frank; Ruder, Margret; Subke, Jörg; Widmayer, KarinThis tutorial will focus on the physical principles of kinematics and dynamics. After explaining the basic equations for point masses and rigid bodies a new approach for the dynamic simulation of multi-linked models with wobbling mass is presented, which has led to new insight in the field of biomechanics, but which has not been used in computer animation so far.Item Open Access Interactive control of biomechanical animation : contribution to the GI Workshop: Visualisierung - Rolle von Interaktivitat und Echtzeit, GMD, Sankt Augustin, 2.-3. Juni 1992(1992) Ertl, Thomas; Ruder, Hanns; Gruber, Karin; Günther, Michael; Hospach, Frank; Krebs, Thomas; Subke, Jörg; Widmayer, KarinPhysical based animation can be generated by performing a complete dynamical simulation of multi-body systems. This leads to a complex system of differential equations which has to be solved incorporating biomechanical results for the physics of impacts. Motion control is achieved by interactively modifying the internal torques. Realtime response requires the distribution of the workload of the computation between a highspeed computerserver and the graphics workstation by means of a remote procedure call mechanism.Item Open Access Self-consistent numerical modelling of pulsar magnetospheres(1992) Herold, Heinz; Ertl, Thomas; Finkbeiner, Bernd; Ruder, HannsThe magnetosphere of a rapidly rotating, strongly magnetized neutron star with aligned magnetic and rotational axes (parallel rotator) is modelled numerically. Including the radiation of the particles accelerated to relativistic energies as an efficient damping mechanism, we obtain a quasi-stationary self-consistent solution to this classical problem. The numerical simulation,which was started from the well-known vacuum solution, yields a global magnetospheric structure that can be characterized by two regions of oppositely charged particles, which eventually produce a relativistic pulsar wind, separated by a vacuum gap of considerable extent.Item Open Access Computersimulation in der Astrophysik(1990) Ruder, Hanns; Ertl, Thomas; Geyer, Florian; Herold, Heinz; Kraus, Ute; Nollert, Hans-Peter; Rebetzky, Andreas; Zahn, CorvinUnser Wissen über die Struktur des Kosmos und die darin enthaltenen Objekte stammt aus der sorgfältigen Analyse der einfallenden elektromagnetischen Strahlung, verbunden mit einer theoretischen Modellierung im Rahmen der von uns erforschten Naturgesetze. Die Beobachtungen erstrecken sich dabei heute vom Radiowellenbereich über den Infrarot-, den optischen, den Röntgenbereich bis hin zum Höchstenergie-Gamma-Bereich, also über mehr als 20 Dekaden des elektromagnetischen Spektrums. Eine realistische Modellierung der Systeme im Rahmen einer beobachtungsnahen Theorie erfordert vor allem bei Systemparameterstudien im allgemeinen den Einsatz der größten verfügbaren Rechenleistungen.Item Open Access Visualization in astrophysics(1989) Ertl, Thomas; Geyer, Florian; Herold, Heinz; Kraus, Ute; Niemeier, Roland; Nollert, Hans-Peter; Rebetzky, Andreas; Ruder, Hanns; Zeller, GudrunThis paper reports on progress we have made in modelling cosmic X·ray sources on supercomputers. The results we present are meant to serve as an example for the fact that sophisticated visualization techniques play a crucial role in scientific computing. Among the graphical methods we demonstrate, raytracing in curved space-time and a physically motivated 3D-volume rendering algorithm might be of interest to the graphics community in general.