Insegnamento INTRODUCTION TO GENERAL RELATIVITY

Nome del corso di laurea Fisica
Codice insegnamento A003060
Sede PERUGIA
Curriculum Comune a tutti i curricula
Docente responsabile Marta Orselli
Docenti
  • Marta Orselli
Ore
  • 42 Ore - Marta Orselli
CFU 6
Regolamento Coorte 2023
Erogato Sarà erogato nel 2025/26
Attività Affine/integrativa
Ambito Attività formative affini o integrative
Settore FIS/02
Anno 3
Periodo Secondo Semestre
Tipo insegnamento Opzionale (Optional)
Tipo attività Attività formativa monodisciplinare
Lingua insegnamento italiano
Contenuti Principio di Equivalenza. Test classici della Relatività Generale. Equazione delle geodetiche. Equazioni di Einstein. Soluzione di Schwarzschild. Moto di corpi nella metrica di Schwaezschild.
Testi di riferimento S. M. Carroll, Spacetime and Geometry, Addison Wesely (2004).
S. Weinberg, Gravitation and Cosmology, Wiley (1972).
Obiettivi formativi L’obiettivo principale dell'insegnamento è quello di fornire agli studenti le basi per risolvere i principali problemi di Relatività Generale.
Le principali conoscenze acquisite saranno:
Conoscenza e comprensione del principio di Equivalenza. Conoscenza delle equazioni di Einstein.
Conoscenza di alcune soluzioni delle equazioni di Einstein.
Le principali abilità acquisite saranno:
Saper descrivere le conseguenze fisiche di spazi curvi.
Saper discutere simmetrie e proprietà di soluzione delle equazioni di Einstein.
Prerequisiti Conoscenze di relatività speciale.
Metodi didattici Lezione frontale
Altre informazioni
Modalità di verifica dell'apprendimento Esame orale
Programma esteso Richiami di relatività speciale.
Principio di equivalenza, Red shift gravitazionale e Dilatazione dei tempi gravitazionale. Proprietà della metrica.
Equazione delle geodetiche e limite classico dell'equazione delle geodetiche.
Concetto di tensore. Derivata covariante. Formulazione covariante dell'equazione delle geodetiche. Definizione covariante di accelerazione.
Trasporto parallelo lungo una curva. Curvatura dello spazio-tempo. Tensore di Riemann e sue proprietà
Derivazione delle equazioni di Einstein. Equazioni di Einstein nel vuoto. Azione di Einstein Hilbert.
Cenni all’energia del vuoto ed alla costante cosmologica.
Derivazione della metrica di Schwarzschild come generata da una distribuzione di massa a simmetria sferica. Raggio di Schwarzschild. Problema dei due corpi in Relatività Generale. Geodetiche timelike nella metrica di Schwarzschild.
Studio del moto dei pianeti, precessione del perielio e deflessione della luce.
Soluzione esatta dell'equazione delle geodetiche timelike per orbite circolare stabili nella metrica di Schwarzschild.
Eq. delle geodetiche nel formalismo Hamiltoniano.
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