Corsi di Laurea Corsi di Laurea Magistrale Corsi di Laurea Magistrale
a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
ASTROPHYSICS AND COSMOLOGY
Insegnamento
GENERAL RELATIVITY
SCP7081661, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2019/20

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
ASTROPHYSICS AND COSMOLOGY
SC2490, ordinamento 2019/20, A.A. 2019/20
N0
porta questa
pagina con te
Curriculum Percorso Comune
Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese GENERAL RELATIVITY
Sito della struttura didattica http://astrophysicsandcosmology.scienze.unipd.it/2019/laurea_magistrale
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Fisica e Astronomia "Galileo Galilei"
Sito E-Learning https://elearning.unipd.it/dfa/course/view.php?idnumber=2019-SC2490-000ZZ-2019-SCP7081661-N0
Obbligo di frequenza
Lingua di erogazione INGLESE
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile MARCO PELOSO FIS/02

Mutuazioni
Codice Insegnamento Responsabile Corso di studio
SCP7081661 GENERAL RELATIVITY MARCO PELOSO SC2443

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Teorico e dei fondamenti della fisica FIS/02 6.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso I Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 6.0 48 102.0

Calendario
Inizio attività didattiche 30/09/2019
Fine attività didattiche 18/01/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2019

Commissioni d'esame
Nessuna commissione d'esame definita

Syllabus
Prerequisiti: Conoscenza della Relatività Speciale
Conoscenze e abilita' da acquisire: Questo corso coprirà un'introduzione base delle fondamenta teoriche e fenomenologie della teoria della Teoria della Relatività Generale. Alla fine del corso gli studenti dovrebbero padroneggiare le tecniche di base necessarie per trovare e analizzare soluzioni delle equazioni di campo di Einstein
Modalita' di esame: Domande sugli argomenti presentate a lezione e soluzione di un problema di grado semplice / medio.
Criteri di valutazione: Conoscenza e comprensione degli argomenti del corso. Capacita` di risolvere problemi elementari collegati agli argomenti del corso
Contenuti: 1. Preliminari

Trasformazioni di Lorentz e somma delle velocità in relatività speciale. Geometria dello spazio-tempo piatto. Dilatazione dei tempi e contrazione delle lunghezza, e relatività della simultaneità. Quadrivettori e cinematica relativistica. Dinamica relativistica e tensore dell'energia-impulso. Principio varizionale per la meccanica Newtonian e per un moto libero in relatività speciale. Raggi di luce ed effetti Doppler. Osservatori ed osservazioni.

2. Spazio, Tempo, e Gravita` in fisica Newtoniana.
Sistemi di riferimento inerziali. Il principio di relativita`. Gravita` Newtoniana. Massa Gravitazionale ed Inerziale.

3. Gravita` come Geometria
Il principio di equivalenza. Orologi in un campo gravitazionale e redshift gravitazionale. Coordinate, elemento di linea, e la metrica. Coni luce e world lines. Calcolo di lunghezza, area, volume. Vettori in uno spazio-tempo curvo. Ipersuperfici. Gravita` Newtoniana in termini dello spazio-tempo (approssimazione di campo debole).

4. Le Equazioni di Einstein
Trasporto parallelo e curvatura. Derivata covariante. Tensori di Riemann, Ricci, e di Einstein. La sorgente della cirvatura. Equazioni di Einstein e approssimazione di campo debole.

5. Geodetiche
L'equazione delle geodetiche. Simmetie e vettori di Killing. Sistemi di coordinate localmente inerziali e sistemi in caduta libera.

6. Geometria di Schwarzschild
Redshift gravitazionale. Orbite di particelle: la precessione del perielio. Orbite di raggi di luce: deflessione e ritardo temporale della luce. Test di relativita` generale nel sistema solare.

7. Orizzonti e Sistemi di Coordinate
Spazio-tempo di Minkowski in corrdinate di RIndler. Buchi neri di Schwarzschild. Coordinate di Eddington-Finkelstein, e di Kruskal-Szekeres. Diagrammi di Kruskal e di Penrose.

8. Rotazioni e geometria di Kerr
Precessione geodetica attorno ad un corpo non ruotante, e attorno ad un corpo in rotazione lenta. Metrica di Kerr e la ergosfera.

9. Cosmologia
Geometria FLRW. Curvatura delle coordinate spaziali. Evoluzione in presenza di materia, radiazone, e di una costante cosmologica. Redshift cosmologico. Distanza di luminosita` e angolare.

10 Onde gravitazionali (tempo permettendo)
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezioni. Compiti assegnati settimanalmente
Eventuali indicazioni sui materiali di studio:
Testi di riferimento:
  • James B. Hartle, Gravity: An Introduction to Einstein's General Relativity. --: Pearson Education (US), --. Cerca nel catalogo