Klasyczna teoria pola 0800-KLTPOL

Plan wykładu:
1) Wprowadzenie do rachunku tensorowego,
2) Tensor metryczny, tensor krzywizny, tensor Ricciego, stała krzywizny,
3) Linie geodezyjne,
4) Przestrzenie symetryczne, wektory Killinga, zasady zachowania,
5) Zasady względności,
6) Szczególna teoria względności,
7) Zasada Macha, zasada równoważności, zasada ogólnej kowariantności,
8) Równania pola Einsteina,
9) Rozwiązanie równań Einsteina w próżni – rozwiązanie Schwarzschilda,
10) Mierzalne efekty ogólnej teorii względności – ugięcie promieni świetlnych, precesja perihelium, przesunięcie ku czerwieni,
11) Rozwiązania równań wewnątrz materii – metryka Robertsona-Walkera, rozwiązania Friedmanna, modele kosmologiczne,

Całkowity nakład pracy studenta

130 godzin lekcyjnych, w tym: – 65 godzin udziału w wykładach (30 godz.) i ćwiczeniach rachunkowych (30 godz.) oraz indywidualne konsultacje (5 godz.) – 65 godzin pracy własnej – przygotowania do zajęć (35 godzin) i do egzaminu (30 godzin).

Efekty uczenia się - wiedza

Po zaliczeniu przedmiotu student W1: zna rachunek tensorowy, W2: zna równania pola Einsteina, ich rozwiązania w najprostszych przypadkach (na zewnątrz i wewnątrz materii) i podstawowe efekty ogólnej teorii względności. Efekty te wpisują się odpowiednio w efekty kierunkowe K_W02 i K_W01 dla fizyki 2. stopnia.

Efekty uczenia się - umiejętności

U1: Student potrafi zastosować metody matematyczne do sformułowania i rozwiązania elementarnych problemów ogólnej teorii względności (wpisuje się w efekt kierunkowy dla K_U01 dla fizyki 2. stopnia).

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne

Student K1: rozumie potrzebę dalszego kształcenia się, K2: potrafi pracować indywidualnie. Efekty te wpisują się odpowiednio w efekty kierunkowe K_K01 i K_K02 dla fizyki 2. stopnia.

Metody dydaktyczne podające

- wykład informacyjny (konwencjonalny)

Metody dydaktyczne poszukujące

- ćwiczeniowa

Wymagania wstępne

Znajomość fizyki ogólnej, analizy matematycznej i algebry na poziomie studiów fizyki 1. stopnia.

Koordynatorzy przedmiotu

Mirosław Bylicki

Kryteria oceniania

Zaliczenie przedmiotu odbywa się na podstawie pozytywnej oceny z ćwiczeń rachunkowych oraz wyniku egzaminu.
Zaliczenie ćwiczeń rachunkowych odbywa się na podstawie aktywności na zajęciach oraz punktów zdobytych na sprawdzianach (lub za zadania domowe).
Egzamin jest pisemny, składa się z 10 pytań szczegółowych, wymagających zwięzłych odpowiedzi (maks. 20 punktów, po dwa za odpowiedź), oraz jednego zagadnienia do nieco obszerniejszego opisania (maks. 20 punktów).

Egzamin oraz kolokwia sprawdzają osiągnięcie efektów W1, W2, U1 oraz K2.

Przy wystawianiu ocen, zarówno z ćwiczeń jak i egzaminu, obowiązują następujące kryteria:
[50-60%) - ocena: 3 (dst)
[60-70%) - ocena: 3+ (dst+)
[70-80%) - ocena: 4 (db)
[80-90%) - ocena: 4+ (db+)
[90-100%] - ocena: 5 (bdb)

Literatura

B. F. Schutz, Wstęp do ogólnej teorii względności (PWN, Warszawa 1995)
J. Foster i J. D. Nightingale, Ogólna teoria względności (PWN, Warszawa 1985)

Więcej informacji

Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb:

Strona przedmiotu 0800-KLTPOL w USOSweb