Szczególna i ogólna teoria względności

Informacje ogólne

Kod przedmiotu:	0800-01SOTW-DY
Kod Erasmus / ISCED:	(brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu:	Szczególna i ogólna teoria względności
Jednostka:	Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej
Grupy:
Strona przedmiotu:	http://cosmo.astro.uni.torun.pl/foswiki/bin/view/Cosmo/SRandGR
Punkty ECTS i inne:	(brak) Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS: roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS; tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h; 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się; tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS; nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta. zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia:	angielski
Skrócony opis:	(tylko po angielsku) Geometrical approach to special relativity, general overview of some elements of tensor calculus and mathematical definition of a Lorentzian 4-manifold needed for the Einstein equations, guidance for deeper study.
Pełny opis:	Plan wykładu (zob. wersję angielską, np kliknij na flagi UK) 1.Czasoprzestrzeń Arystotelesa: geometria, absolutny charakter czasu i odległości przestrzennej między zdarzeniami. 2.Czasoprzestrzeń Galileusza i Newtona: pojęcie układu inercjalnego, absolutny i względny charakter czasu i odległości przestrzennej między zdarzeniami, geometria czasoprzestrzeni 3.Zasady względności: Galileusza i Einsteina 4.Postulaty Einsteina 5.Transformacja Lorentza 6.Bezpośrednie konsekwencje transformacji Lorentza: jej grupowy charakter, składanie prędkości, stałość prędkości światła w różnych układach inercjalnych 7.Synchronizacja zegarów w jednym układzie inercjalnym, pomiar położenia i czasu 8.Konsekwencje transformacji Lorentza: dylatacja czasu i względność równoczesności, kontrakcja odległości 9.Efekt Dopplera 10.Diagramy Bondiego: składanie prędkości, względność równoczesności, transformacja Lorentza 11.Czasoprzestrzeń: zdarzenia, linia świata cząstki, stożek świetlny, interwał czasoprzestrzenny, klasyfikacja interwałów, związki przyczynowe między zdarzeniami 12.Relacje pomiędzy diagramami czasoprzestrzennymi różnych obserwatorów inercjalnych, wykresy Minkowskiego: kalibracja osi, geometryczna interpretacja kontrakcji odległości i względności odstępów czasu 13.Prawo transformacji dla przyspieszenia i ruch ze stałym przyspieszeniem w STW, horyzont zdarzeń 14.Czterowektor prędkości i przyspieszenia 15.Czterowektor pędu dla cząstki materialnej i fotonu, energia relatywistyczna 16.Czterowektor siły, prawo transformacji i relatywistyczne sformułowanie zasad dynamiki Newtona 17.Grawitacja newtonowska 18.Geodezyjne: definicje w oparciu o przesunięcie równoległe i zasadę wariacyjną 19.Tensor krzywizny Riemanna 20.Czasoprzestrzeń OTW, relacje między czasoprzestrzeniami OTW i STW, lokalne układy inercjalne 21.Zasada równoważności 22.Zasada względności, minimalnego sprzężenia grawitacyjnego i korespondencji 23.Dewiacja geodezyjna i równania Einsteina w pustej przestrzeni 24.Newtonowska granica równań geodezyjnych 25.Tensory energii i pędu 26.Równania Einsteina 27.Struktura równań Einsteina i ich ogólne własności 28.Rozwiązanie Schwarzschilda 29.Schwarzschildowska czarna dziura
Literatura:	Literatura 1. W.A. Ugarow, Szczególna teoria wględności, PWN, Warszawa 2. A.K. Wróblewski, J.A. Zakrzewski, Wstęp do fizyki, Tom 1, PWN, Warszawa 3. A Dragan, Niezwykle szczególna teoria względności http://www.fuw.edu.pl/~dragan/Fizyka/Nstw.pdf 4. J. Foster, J.D. Nightingale, Ogólna teoria względności, PWN, Warszawa 5. B.F. Schutz, Wstęp do ogólnej teorii względności, Wydawnictow Naukowe PWN, Warszawa 6. M. P. Hobson, G. Efstathiou, A. N. Lasenby, General relativity: an introduction for physicists, Cambridge University Press, Cambridge 7. R. D'Inverno, Introducing Einstein's relativity, Claredon Press, Oxford 8. J. Sikorski, Ogólna Teoria Względności i czarne dziury, http://postepy.camk.edu.pl/jks-cz_dziury.html
Efekty uczenia się:	(tylko po angielsku) * intuitive acceptance of the non-absoluteness of simultaneity * ability to think through special relativity paradoxes correctly using Minkowski diagrams * use of Minkowski diagrams to make simple four-momentum calculations * beginner level ability to make tensor calculations given a metric
Metody i kryteria oceniania:	(tylko po angielsku) Numerical calculations from a set of questions generated from an N-dimensional parameter space where N is much greater than 10. The exercises and exam are set from the statistically same set of question families, with stricter conditions in the exam mode.
Praktyki zawodowe:	(tylko po angielsku) Intuitive understanding and formal mathematical tools required for almost all of XX-th and XXI-st century physics.

Przedmiot nie jest oferowany w żadnym z aktualnych cykli dydaktycznych.

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.