20410086 - ELEMENTI DI RELATIVITA' GENERALE, ASTROFISICA E COSMOLOGIA

l corso si propone di fornire allo studente i concetti di base della Relativita' generale ed alle sue applicazioni a sistemi fisici, con particolare riferimento agli oggetti compatti (buchi neri), alle onde gravitazionali e all'universo

Curriculum

scheda docente | materiale didattico

Programma

- RICHIAMI DI RELATIVITA’ SPECIALE. VETTORI E TENSORI. TENSORE METRICO. TENSORE ENERGIA MOMENTO.
- RELATIVITA’ GENERALE. CONCETTI FONDAMENTALI CONNESSIONE AFFINE. TRASPORTO PARALLELO. EQUAZIONE DELLE GEODETICHE.
- SIMMETRIE E VETTORI DI KILLING. TENSORE DI RIEMANN. SINGOLARITA’.
- EQUAZIONI DI EINSTEIN.
- METRICA DI SCHWARZSCHILD. REDSHIFT GRAVITAZIONALE.
- ORBITE IN UNA METRICA DI S. PRECESSIONE DEL PERIELIO DI MERCURIO.
- BUCHI NERI NON RUOTANTI. ORIZZONTE DEGLI EVENTI E SCELTA DELLE COORDINATE.
- METRICA DI KERR. BUCHI NERI ROTANTI E FRAME-DRAGGING.
- INTRODUZIONE ALLE ONDE GRAVITAZIONALI.
- PRINCIPIO COSMOLOGICO E METRICA DI ROBERTSON-WALKER.
- EQUAZIONI DI FRIEDMANN E LORO INTERPRETAZIONE CLASSICA.
- IL MODELLO COSMOLOGICO STANDARD E LE SUE CARATTERISTICHE.
- REDSHIFT, DISTANZE E ORIZZONTI COSMOLOGICI.
- PARAMETRI COSMOLOGICI FONDAMENTALI E LORO DETERMINAZIONI SPERIMENTALI.
- TESTS COSMOLOGICI CLASSICI: TEST DI HUBBLE. TEST DEL DIAMETRO ANGOLARE. TEST DEI CONTEGGI.
- COSTANTE COSMOLOGICA.
- FLUIDI COSMICI E LORO EQUAZIONE DI STATO.
- IL CONCETTO DI EQUIVALENZA.
- STORIA TERMICA DELL'UNIVERSO. DISACCOPPIAMENTO. RICOMBINAZIONE.
- ASIMMETRIA MATERIA-ANTIMATERIA.
- OLTRE IL MODELLO STANDARD: PARADOSSO DEGLI ORIZZONTI E DELLA PIATTEZZA. SOLUZIONE INFLAZIONARIA. CENNI ALLA TEORIA DELL'INFLAZIONE COSMOLOGICA.
- ERA DI PLANCK E GRAVITA' QUANTISTICA.
- MATERIA OSCURA.
- BREVE STORIA DELL'UNIVERSO: ERA ADRONICA. ERA LEPTONICA. ERA RADIATIVA.
- IL FONDO COSMICO DI NEUTRINI.
- NUCLEOSINTESI COSMOLOGICA.
- ERA DELLA MATERIA. REIONIZZAZIONE.
- INSTABILITA' GRAVITAZIONALE ALLA JEANS.CENNI SULL'EVOLUZIONE DELLE STRUTTURE COSMICHE


Testi Adottati

Carroll S. Spaceitme Geometry [Pearson 2003]
Coles P., Lucchin F. Cosmology [Wiley 2000]
Kolb E., Turner M. The eraly Universe [Addison Wesley 1990]

scheda docente | materiale didattico

Programma

- RICHIAMI DI RELATIVITA’ SPECIALE. VETTORI E TENSORI. TENSORE METRICO. TENSORE ENERGIA MOMENTO.
- RELATIVITA’ GENERALE. CONCETTI FONDAMENTALI CONNESSIONE AFFINE. TRASPORTO PARALLELO. EQUAZIONE DELLE GEODETICHE.
- SIMMETRIE E VETTORI DI KILLING. TENSORE DI RIEMANN. SINGOLARITA’.
- EQUAZIONI DI EINSTEIN.
- METRICA DI SCHWARZSCHILD. REDSHIFT GRAVITAZIONALE.
- ORBITE IN UNA METRICA DI S. PRECESSIONE DEL PERIELIO DI MERCURIO.
- BUCHI NERI NON RUOTANTI. ORIZZONTE DEGLI EVENTI E SCELTA DELLE COORDINATE.
- METRICA DI KERR. BUCHI NERI ROTANTI E FRAME-DRAGGING.
- INTRODUZIONE ALLE ONDE GRAVITAZIONALI.
- PRINCIPIO COSMOLOGICO E METRICA DI ROBERTSON-WALKER.
- EQUAZIONI DI FRIEDMANN E LORO INTERPRETAZIONE CLASSICA.
- IL MODELLO COSMOLOGICO STANDARD E LE SUE CARATTERISTICHE.
- REDSHIFT, DISTANZE E ORIZZONTI COSMOLOGICI.
- PARAMETRI COSMOLOGICI FONDAMENTALI E LORO DETERMINAZIONI SPERIMENTALI.
- TESTS COSMOLOGICI CLASSICI: TEST DI HUBBLE. TEST DEL DIAMETRO ANGOLARE. TEST DEI CONTEGGI.
- COSTANTE COSMOLOGICA.
- FLUIDI COSMICI E LORO EQUAZIONE DI STATO.
- IL CONCETTO DI EQUIVALENZA.
- STORIA TERMICA DELL'UNIVERSO. DISACCOPPIAMENTO. RICOMBINAZIONE.
- ASIMMETRIA MATERIA-ANTIMATERIA.
- OLTRE IL MODELLO STANDARD: PARADOSSO DEGLI ORIZZONTI E DELLA PIATTEZZA. SOLUZIONE INFLAZIONARIA. CENNI ALLA TEORIA DELL'INFLAZIONE COSMOLOGICA.
- ERA DI PLANCK E GRAVITA' QUANTISTICA.
- MATERIA OSCURA.
- BREVE STORIA DELL'UNIVERSO: ERA ADRONICA. ERA LEPTONICA. ERA RADIATIVA.
- IL FONDO COSMICO DI NEUTRINI.
- NUCLEOSINTESI COSMOLOGICA.
- ERA DELLA MATERIA. REIONIZZAZIONE.
- INSTABILITA' GRAVITAZIONALE ALLA JEANS.CENNI SULL'EVOLUZIONE DELLE STRUTTURE COSMICHE


Testi Adottati

Carroll S. Spaceitme Geometry [Pearson 2003]
Coles P., Lucchin F. Cosmology [Wiley 2000]
Kolb E., Turner M. The eraly Universe [Addison Wesley 1990]

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Programma

- RICHIAMI DI RELATIVITA’ SPECIALE. VETTORI E TENSORI. TENSORE METRICO. TENSORE ENERGIA MOMENTO.
- RELATIVITA’ GENERALE. CONCETTI FONDAMENTALI CONNESSIONE AFFINE. TRASPORTO PARALLELO. EQUAZIONE DELLE GEODETICHE.
- SIMMETRIE E VETTORI DI KILLING. TENSORE DI RIEMANN. SINGOLARITA’.
- EQUAZIONI DI EINSTEIN.
- METRICA DI SCHWARZSCHILD. REDSHIFT GRAVITAZIONALE.
- ORBITE IN UNA METRICA DI S. PRECESSIONE DEL PERIELIO DI MERCURIO.
- BUCHI NERI NON RUOTANTI. ORIZZONTE DEGLI EVENTI E SCELTA DELLE COORDINATE.
- METRICA DI KERR. BUCHI NERI ROTANTI E FRAME-DRAGGING.
- INTRODUZIONE ALLE ONDE GRAVITAZIONALI.
- PRINCIPIO COSMOLOGICO E METRICA DI ROBERTSON-WALKER.
- EQUAZIONI DI FRIEDMANN E LORO INTERPRETAZIONE CLASSICA.
- IL MODELLO COSMOLOGICO STANDARD E LE SUE CARATTERISTICHE.
- REDSHIFT, DISTANZE E ORIZZONTI COSMOLOGICI.
- PARAMETRI COSMOLOGICI FONDAMENTALI E LORO DETERMINAZIONI SPERIMENTALI.
- TESTS COSMOLOGICI CLASSICI: TEST DI HUBBLE. TEST DEL DIAMETRO ANGOLARE. TEST DEI CONTEGGI.
- COSTANTE COSMOLOGICA.
- FLUIDI COSMICI E LORO EQUAZIONE DI STATO.
- IL CONCETTO DI EQUIVALENZA.
- STORIA TERMICA DELL'UNIVERSO. DISACCOPPIAMENTO. RICOMBINAZIONE.
- ASIMMETRIA MATERIA-ANTIMATERIA.
- OLTRE IL MODELLO STANDARD: PARADOSSO DEGLI ORIZZONTI E DELLA PIATTEZZA. SOLUZIONE INFLAZIONARIA. CENNI ALLA TEORIA DELL'INFLAZIONE COSMOLOGICA.
- ERA DI PLANCK E GRAVITA' QUANTISTICA.
- MATERIA OSCURA.
- BREVE STORIA DELL'UNIVERSO: ERA ADRONICA. ERA LEPTONICA. ERA RADIATIVA.
- IL FONDO COSMICO DI NEUTRINI.
- NUCLEOSINTESI COSMOLOGICA.
- ERA DELLA MATERIA. REIONIZZAZIONE.
- INSTABILITA' GRAVITAZIONALE ALLA JEANS.CENNI SULL'EVOLUZIONE DELLE STRUTTURE COSMICHE


Testi Adottati

Carroll S. Spaceitme Geometry [Pearson 2003]
Coles P., Lucchin F. Cosmology [Wiley 2000]
Kolb E., Turner M. The eraly Universe [Addison Wesley 1990]

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Programma

- RICHIAMI DI RELATIVITA’ SPECIALE. VETTORI E TENSORI. TENSORE METRICO. TENSORE ENERGIA MOMENTO.
- RELATIVITA’ GENERALE. CONCETTI FONDAMENTALI CONNESSIONE AFFINE. TRASPORTO PARALLELO. EQUAZIONE DELLE GEODETICHE.
- SIMMETRIE E VETTORI DI KILLING. TENSORE DI RIEMANN. SINGOLARITA’.
- EQUAZIONI DI EINSTEIN.
- METRICA DI SCHWARZSCHILD. REDSHIFT GRAVITAZIONALE.
- ORBITE IN UNA METRICA DI S. PRECESSIONE DEL PERIELIO DI MERCURIO.
- BUCHI NERI NON RUOTANTI. ORIZZONTE DEGLI EVENTI E SCELTA DELLE COORDINATE.
- METRICA DI KERR. BUCHI NERI ROTANTI E FRAME-DRAGGING.
- INTRODUZIONE ALLE ONDE GRAVITAZIONALI.
- PRINCIPIO COSMOLOGICO E METRICA DI ROBERTSON-WALKER.
- EQUAZIONI DI FRIEDMANN E LORO INTERPRETAZIONE CLASSICA.
- IL MODELLO COSMOLOGICO STANDARD E LE SUE CARATTERISTICHE.
- REDSHIFT, DISTANZE E ORIZZONTI COSMOLOGICI.
- PARAMETRI COSMOLOGICI FONDAMENTALI E LORO DETERMINAZIONI SPERIMENTALI.
- TESTS COSMOLOGICI CLASSICI: TEST DI HUBBLE. TEST DEL DIAMETRO ANGOLARE. TEST DEI CONTEGGI.
- COSTANTE COSMOLOGICA.
- FLUIDI COSMICI E LORO EQUAZIONE DI STATO.
- IL CONCETTO DI EQUIVALENZA.
- STORIA TERMICA DELL'UNIVERSO. DISACCOPPIAMENTO. RICOMBINAZIONE.
- ASIMMETRIA MATERIA-ANTIMATERIA.
- OLTRE IL MODELLO STANDARD: PARADOSSO DEGLI ORIZZONTI E DELLA PIATTEZZA. SOLUZIONE INFLAZIONARIA. CENNI ALLA TEORIA DELL'INFLAZIONE COSMOLOGICA.
- ERA DI PLANCK E GRAVITA' QUANTISTICA.
- MATERIA OSCURA.
- BREVE STORIA DELL'UNIVERSO: ERA ADRONICA. ERA LEPTONICA. ERA RADIATIVA.
- IL FONDO COSMICO DI NEUTRINI.
- NUCLEOSINTESI COSMOLOGICA.
- ERA DELLA MATERIA. REIONIZZAZIONE.
- INSTABILITA' GRAVITAZIONALE ALLA JEANS.CENNI SULL'EVOLUZIONE DELLE STRUTTURE COSMICHE


Testi Adottati

Carroll S. Spaceitme Geometry [Pearson 2003]
Coles P., Lucchin F. Cosmology [Wiley 2000]
Kolb E., Turner M. The eraly Universe [Addison Wesley 1990]

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Programma

- RICHIAMI DI RELATIVITA’ SPECIALE. VETTORI E TENSORI. TENSORE METRICO. TENSORE ENERGIA MOMENTO.
- RELATIVITA’ GENERALE. CONCETTI FONDAMENTALI CONNESSIONE AFFINE. TRASPORTO PARALLELO. EQUAZIONE DELLE GEODETICHE.
- SIMMETRIE E VETTORI DI KILLING. TENSORE DI RIEMANN. SINGOLARITA’.
- EQUAZIONI DI EINSTEIN.
- METRICA DI SCHWARZSCHILD. REDSHIFT GRAVITAZIONALE.
- ORBITE IN UNA METRICA DI S. PRECESSIONE DEL PERIELIO DI MERCURIO.
- BUCHI NERI NON RUOTANTI. ORIZZONTE DEGLI EVENTI E SCELTA DELLE COORDINATE.
- METRICA DI KERR. BUCHI NERI ROTANTI E FRAME-DRAGGING.
- INTRODUZIONE ALLE ONDE GRAVITAZIONALI.
- PRINCIPIO COSMOLOGICO E METRICA DI ROBERTSON-WALKER.
- EQUAZIONI DI FRIEDMANN E LORO INTERPRETAZIONE CLASSICA.
- IL MODELLO COSMOLOGICO STANDARD E LE SUE CARATTERISTICHE.
- REDSHIFT, DISTANZE E ORIZZONTI COSMOLOGICI.
- PARAMETRI COSMOLOGICI FONDAMENTALI E LORO DETERMINAZIONI SPERIMENTALI.
- TESTS COSMOLOGICI CLASSICI: TEST DI HUBBLE. TEST DEL DIAMETRO ANGOLARE. TEST DEI CONTEGGI.
- COSTANTE COSMOLOGICA.
- FLUIDI COSMICI E LORO EQUAZIONE DI STATO.
- IL CONCETTO DI EQUIVALENZA.
- STORIA TERMICA DELL'UNIVERSO. DISACCOPPIAMENTO. RICOMBINAZIONE.
- ASIMMETRIA MATERIA-ANTIMATERIA.
- OLTRE IL MODELLO STANDARD: PARADOSSO DEGLI ORIZZONTI E DELLA PIATTEZZA. SOLUZIONE INFLAZIONARIA. CENNI ALLA TEORIA DELL'INFLAZIONE COSMOLOGICA.
- ERA DI PLANCK E GRAVITA' QUANTISTICA.
- MATERIA OSCURA.
- BREVE STORIA DELL'UNIVERSO: ERA ADRONICA. ERA LEPTONICA. ERA RADIATIVA.
- IL FONDO COSMICO DI NEUTRINI.
- NUCLEOSINTESI COSMOLOGICA.
- ERA DELLA MATERIA. REIONIZZAZIONE.
- INSTABILITA' GRAVITAZIONALE ALLA JEANS.CENNI SULL'EVOLUZIONE DELLE STRUTTURE COSMICHE


Testi Adottati

Carroll S. Spaceitme Geometry [Pearson 2003]
Coles P., Lucchin F. Cosmology [Wiley 2000]
Kolb E., Turner M. The eraly Universe [Addison Wesley 1990]

scheda docente | materiale didattico

Programma

- RICHIAMI DI RELATIVITA’ SPECIALE. VETTORI E TENSORI. TENSORE METRICO. TENSORE ENERGIA MOMENTO.
- RELATIVITA’ GENERALE. CONCETTI FONDAMENTALI CONNESSIONE AFFINE. TRASPORTO PARALLELO. EQUAZIONE DELLE GEODETICHE.
- SIMMETRIE E VETTORI DI KILLING. TENSORE DI RIEMANN. SINGOLARITA’.
- EQUAZIONI DI EINSTEIN.
- METRICA DI SCHWARZSCHILD. REDSHIFT GRAVITAZIONALE.
- ORBITE IN UNA METRICA DI S. PRECESSIONE DEL PERIELIO DI MERCURIO.
- BUCHI NERI NON RUOTANTI. ORIZZONTE DEGLI EVENTI E SCELTA DELLE COORDINATE.
- METRICA DI KERR. BUCHI NERI ROTANTI E FRAME-DRAGGING.
- INTRODUZIONE ALLE ONDE GRAVITAZIONALI.
- PRINCIPIO COSMOLOGICO E METRICA DI ROBERTSON-WALKER.
- EQUAZIONI DI FRIEDMANN E LORO INTERPRETAZIONE CLASSICA.
- IL MODELLO COSMOLOGICO STANDARD E LE SUE CARATTERISTICHE.
- REDSHIFT, DISTANZE E ORIZZONTI COSMOLOGICI.
- PARAMETRI COSMOLOGICI FONDAMENTALI E LORO DETERMINAZIONI SPERIMENTALI.
- TESTS COSMOLOGICI CLASSICI: TEST DI HUBBLE. TEST DEL DIAMETRO ANGOLARE. TEST DEI CONTEGGI.
- COSTANTE COSMOLOGICA.
- FLUIDI COSMICI E LORO EQUAZIONE DI STATO.
- IL CONCETTO DI EQUIVALENZA.
- STORIA TERMICA DELL'UNIVERSO. DISACCOPPIAMENTO. RICOMBINAZIONE.
- ASIMMETRIA MATERIA-ANTIMATERIA.
- OLTRE IL MODELLO STANDARD: PARADOSSO DEGLI ORIZZONTI E DELLA PIATTEZZA. SOLUZIONE INFLAZIONARIA. CENNI ALLA TEORIA DELL'INFLAZIONE COSMOLOGICA.
- ERA DI PLANCK E GRAVITA' QUANTISTICA.
- MATERIA OSCURA.
- BREVE STORIA DELL'UNIVERSO: ERA ADRONICA. ERA LEPTONICA. ERA RADIATIVA.
- IL FONDO COSMICO DI NEUTRINI.
- NUCLEOSINTESI COSMOLOGICA.
- ERA DELLA MATERIA. REIONIZZAZIONE.
- INSTABILITA' GRAVITAZIONALE ALLA JEANS.CENNI SULL'EVOLUZIONE DELLE STRUTTURE COSMICHE


Testi Adottati

Carroll S. Spaceitme Geometry [Pearson 2003]
Coles P., Lucchin F. Cosmology [Wiley 2000]
Kolb E., Turner M. The eraly Universe [Addison Wesley 1990]