20.01.2015 Views

2003/2004 - Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten - Uppsala ...

2003/2004 - Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten - Uppsala ...

2003/2004 - Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten - Uppsala ...

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

UPPSALA UNIVERSITET STUDIEHANDBOK <strong>2003</strong>/04<br />

<strong>Uppsala</strong> tekniska högskola<br />

Civilingenjörsprogrammen<br />

Kursplaner<br />

Gravitation och kosmologi, 4 poäng<br />

Gravitation and cosmology<br />

1TT786<br />

Kursplanen är fastställd 1997-05-15 av teknisk- <strong>naturvetenskapliga</strong> fakultetsnämnden och<br />

senast reviderad <strong>2003</strong>-06-23 av teknisk- <strong>naturvetenskapliga</strong> fakultetsnämnden.<br />

Kursen ges inom Civilingenjörsprogrammet i teknisk fysik<br />

Studieperiod: Kursen ges i Period 4<br />

Mål för utbildningen Kursen avser att introducera studenten i den allmänna relativitetsteorin<br />

samt visa på dess tillämpningar inom kosmologin. Här finns mycket intressant av fundamental<br />

betydelse för den modernaste fysiken! Studenterna får i kursen även kontakt med den absoluta<br />

forskningsfronten.<br />

Kursens innehåll Kursens första del avser att introducera den allmänna relativitetsteorin.<br />

Historisk bakgrund och repetition av speciell relativitetsteori. Dess begreppsmässiga<br />

fundament som t ex ekvivalensprincipen; vad är gravitation Dess matematiska grund i form<br />

av Einsteins ekvationer och den krökta rumtidens matematik, metriker, krökningstensorer och<br />

geodeter. Klassiska test av teorin som ljusavböjningen och Merkurius perihelrörelse.<br />

En spännande tillämpning av den allmänna relativitetsteorin är svarta hål. Den matematiska<br />

beskrivningen i form av Schwarzschildmetriken med dess horisonter och singulariteter<br />

kommer att härledas och analyseras. De svarta hålen illustrerar på ett drastiskt sätt många av<br />

den allmänna relativitetsteorins finurligheter. De svarta hålens astrofysikaliska betydelse<br />

kommer självklart också att diskuteras. Svarta hål finns de Vad händer om man studerar<br />

kvantmekanik nära ett svart hål Vad är Hawkinstrålning<br />

Kursens andra del behandlar tillämpningar inom kosmologin. Den matematiska beskrivningen<br />

ges av Robertson-Walkermetriken. Big Bang och vårt expanderande universum. Vilken<br />

betydelse har den kosmologiska konstanten För att förstå universums historia måste också en<br />

del partikelfysik diskuteras. Kopplingen mellan det allra minsta och det allra största är av<br />

fundamental betydelse för den moderna kosmologin. Exempel på det är problemet med mörk<br />

materia. Kanske den utgörs av supersymmetriska partiklar I detta sammanhang kommer<br />

också fenomenet mikrolinsning att diskuteras, vilket är ytterligare en spektakulär tillämpning<br />

av den allmänna relativitetsteorin! Den kosmologiska bakgrunds-strålningens fysik är också<br />

något som kan vara intressant att veta lite mer om. Förväntade observationer, från bland annat<br />

planerade satelliter, inger förhoppningar om att man skall kunna komma många av det tidiga<br />

universums mysterier på spåren.<br />

Särskild behörighet Mekanik II. Kvantmekanik. Termodynamik. Statistisk mekanik.<br />

Fysikens matematiska metoder. Speciell relativitetsteori.<br />

Undervisningsform Föreläsningar och lektioner.<br />

Examinationsform Skriftlig tentamen med problem och teorifrågor vid kursens slut.<br />

Betyg underkänd (U), godkänd (3), icke utan beröm godkänd (4), med beröm godkänd (5).<br />

Kurslitteratur Schutz: A first course in general relativity, Cambridge Univ Press Linder:<br />

First principles of Cosmology, Addison-Wesley.<br />

Nivå: Kursen ges på D-nivå<br />

Ämne: Kursen ges inom huvudämnet Fysik<br />

Kursansvarig institution Institutionen för teoretisk fysik<br />

232

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!