Classe 20/S: Lauree specialistiche in Fisica
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 Corsi di insegnamento: Fisica della Gravitazione Logout
 

Fisica della Gravitazione

Codice del corso 16678
Docente (Titolare del corso)
Anno 2░ anno
Corso di studi Corso di Laurea Specialistica in Fisica Teorica
Tipologia Caratterizzante
Crediti/Valenza 6
SSD FIS/02 - fisica teorica, modelli e metodi matematici
Periodo didattico Primo semestre
 

Obiettivi formativi del corso

Si presenta un quadro di insieme della attuale comprensione della fisica dei fenomeni gravitazionali entro lo schema concettuale fornito dalla teoria della relativitÓ generale di Einstein. In particolare la struttura causale dello spaziotempo, i buchi neri, la cosmologia relativistica e le onde gravitazionali.
 

Programma

Inizio lezioni A.A. 2007/2008 lunedì 15/10/2007 ore 9:00. 

Parte I: Principio di equivalenza e suoi sviluppi.

Il principio di equivalenza: Realizzazione del principio di equivalenza in termini di metrica quadridimensionale. Equazioni delle geodetiche e loro limite per velocità piccole rispetto alla velocità della luce. Identificazione della componente 00 del campo metrico con il potenziale gravitazionale newtoniano.

Cinematica relativistica: Sincronizzazione degli orologi in spazi tempi curvi e misure di distanze e tempi. Simmetrie spazio temporali e vettori di Killing. Il tensore energia impulso in relatività speciale e generale. L'esperimento di Pound-Rebka e le verifiche dirette del principio di equivalenza.

Parte II: equazioni di Einstein e loro conseguenze.

Equazioni di Einstein: Equazioni per il campo gravitazionale. Formulazione variazionale ed Azione di Hilbert-Palatini. Identità di Bianchi.

Soluzioni esatte: Studio delle equazioni di Einstein nel vuoto in presenza di simmetrie e loro soluzioni esatte. Il caso di simmetria sferica e la soluzione di Schwarzschild. Simmetria assiale e soluzione di Kerr.

Campo debole e onde gravitazionali: Linearizzazione delle equazioni di Einstein. Soluzioni delle equazioni linearizzate e loro interpretazione come "onde gravitazionali". Proprietà delle "onde gravitazionali" e metodi sperimentali per la loro rivelazione. Formula di quadrupolo per il calcolo dell'intensità dell'emissione di onde gravitazionali.

Verifiche sperimentali: Le classiche verifiche sperimetali delle equazioni di campo di Einstein: precessione del perielio di Mercurio; deflessione gravitazionale della luce; evidenza indiretta dell'esistenza delle onde gravitazionali dalle osservazioni sulla Pulsar PSR 1913+16.

Cosmologia relativistica: Il paradosso di Olbers. Spazi omogenei e metrica di Friedman-Robertson-Walker. Legge di Hubble. Termine cosmologico nelle equazioni di Einstein. Spostamento della frequenza della radiazione in cosmologia e modello standard dell'universo. L'espansione cosmica ed il problema della densità di materia.

Il problema ai valori iniziali: Formulazione delle equazioni di Einstein nel formalisimo 3+1 e struttura Hamiltoniana. Utilizzazione del formalismo 3+1 per la soluzione numerica dell'equazioni di Einstein (cenni)

 

Altre informazioni

http://www.fis.unipr.it/~depietri/Teaching.html
 

Orario lezioniV

GiorniOreAula
Lunedý8:30 - 10:30Aula "Einstein"
Martedý8:30 - 10:30Aula "Einstein"
Lezioni: dal 05/10/2009 al 29/01/2010


Registrazione Green Attiva
 

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Ultimo aggiornamento: 24/09/2009 15:42
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