| CODICE | 61875 |
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| ANNO ACCADEMICO | 2022/2023 |
| CFU |
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| SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE | FIS/02 |
| SEDE |
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| PERIODO | 1° Semestre |
| PROPEDEUTICITA |
Propedeuticità in ingresso
Per sostenere l’esame di questo insegnamento è necessario aver sostenuto i seguenti esami:
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| MATERIALE DIDATTICO | AULAWEB |
Il corso si colloca nel 1o semestre del 1o/2o anno della Laurea Magistrale in Fisica. Fa parte del curriculum di un fisico teorico. L’argomento e’ caratterizzato da un’importante struttura matematica, che in questo corso e’ considerata come strumento necessario per approfondire i contenuti fisici della Relatività Generale.
Esposizione della teoria di Einstein delle interazioni gravitazionali con le sue principali conseguenze e applicazioni.
Il corso fornisce un'introduzione alla teoria di Einstein della Relativita' Generale. Non è richiesto alcun corso matematico preliminare, ma solo familiarità con il formalismo covariante e i principi della teoria dei campi (azione, equazioni del moto come derivate funzionali dell’azione rispetto ai campi). Verrano introdotti gli strumenti minimi di geometria differenziale necessari per costruire l’azione di Einstein-Hilbert e dedurne le equazioni di Einstein come equazioni di campo. Lo scopo principale del corso è trasmettere allo studente il ricchissimo contenuto fisico delle equazioni di Einstein: buchi neri, onde gravitazionali e un'introduzione alla cosmologia
Non è richiesto alcun corso matematico preliminare, ma solo familiarità con il formalismo covariante e i principi della teoria dei campi (azione, equazioni del moto come derivate funzionali dell’azione rispetto ai campi)
Lezioni frontali (48 h)
Varietà: gravità come geometria ; varietà ; vettori ; tensori ; la metrica ; un universo in espansione ; causalità ; densità tensoriali
Curvatura: panoramica ; derivate covarianti ; trasporto parallelo e geodetiche ; proprieta' delle geodetiche ; rivisitazione dell'universo che si espande ; il tensore di curvatura di Riemann ; proprietà del tensore di Riemann ; simmetrie e vettori di Killing ; spazi massimamente simmetrici
Gravitazione: fisica nello spazio curvo: equazioni di Einstein ; formulazione Lagrangiana ; proprietà delle equazioni di Einstein ; la costante cosmologica
La soluzione di Schwarzschild: la metrica di Schwarzschild ; teorema di Birkhoff’s ; singolarità ; geodetiche di Schwarzschild ; test sperimentali ; buchi neri di Schwarzschild ; stelle e buchi neri
Buchi neri piu' generali: lo zoo dei buchi neri ; orizzonti degli eventi ; orizzonti di Killing ; massa, carica e spin ; buchi neri carichi (Reissner-Nordström) ; buchi neri rotanti (Kerr)
Teoria delle perturbazioni e radiazione gravitazionale: teoria linearizzata e trasformazioni di gauge ; gradi di libertà ; campi Newtoniani e trattorie dei fotoni ; soluzioni di onde gravitazionali
Cosmologia: universi massimamente simmetrici ; metriche di Robertson-Walker ; equazione di Friedmann ; evoluzione del fattore di scala ; redshift e distanze ; il nostro universo ; inflazione
Ricevimento: L'orario di ricevimento è libero, previo appuntamento telefonico o via email. Dipartimento di Fisica, via Dodecaneso 33, 16146 Genova piano 7, studio 709 telefono: 010 3536406 email: nicola.maggiore@ge.infn.it
NICOLA MAGGIORE (Presidente)
ANDREA AMORETTI
CARLA BIGGIO
CAMILLO IMBIMBO
SIMONE MARZANI
GIOVANNI RIDOLFI
PIERANTONIO ZANGHI'
come da Manifesto degli Studi
L'esame e' costituito da una prova orale
La prova orale è organizzata come segue. Allo studente viene proposta una voce del registro delle lezioni del corso, e gli viene concesso qualche minuto per organizzare una lezione sull’argomento assegnato della durata di circa 30 minuti, durante i quali i membri della commissione possono porre domande inerenti.