Scopo del corso è l'insegnamento delle motivazioni fisiche alla base della nascita della relatività generale nonché l'apprendimento degli strumenti matematici geometrici ed analitici necessari ad apprendere la formulazione moderna della relatività generale. Lo studente inoltre dovrà familiarizzare con le principali applicazioni della teoria: onde gravitazionali, cosmologia e fisica dei buchi neri.
Prerequisiti
E' richiesta padronanza dei concetti e delle tecniche apprese nei corsi di fisica focalizzati sui fenomeni classici e nei corsi di matematica obbligatori durante la laurea triennale. E' consigliato aver seguito il corso di "Elettrodinamica e Relatività".
Metodi didattici
Le lezioni saranno tutte frontali e alla lavagna. In aggiunta, agli studenti sarà proposto di risolvere esercizi facoltativi a casa che verranno consegnati e corretti tramite la piattaforma Kiro
Verifica Apprendimento
Esame scritto con esercizi della stessa tipologia di quelli proposti a lezione e esame orale sugli argomenti oggetto delle lezioni frontali
Testi
Note del docente disponibili sulla piattaforma Kiro
Contenuti
Il programma si articolerà nei seguenti punti: 1) Motivazioni fisiche per la relatività generale e strumenti matematici 2) Prinicipio di equivalenza nelle sue diverse declinazioni 3) Equazioni di Einstein e loro formulazione variazionale. 4) Limite newtoniano e teoria delle onde gravitazionali 5) Cosmologia: Universi omogenei ed isotropi, equazioni di Friedmann-Robertson-Walker, modelli e loro interpretazione fisica. 6) Fisica dei buchi neri: teorema di Birkhoff, soluzione di Schwarzschild, moto di una test-particella, orizzonte degli eventi ed estensione di Kruskal. Buchi neri rotanti di Kerr: ergosfera e processi di Penrose.
