TFNRAF0002 Relativistická fyzika a astrofyzika II

Fyzikální ústav v Opavě
léto 2021
Rozsah
4/2/0. 8 kr. Ukončení: zk.
Vyučující
doc. RNDr. Jan Schee, Ph.D. (přednášející)
prof. RNDr. Zdeněk Stuchlík, CSc. (přednášející)
Mgr. Dmitriy Ovchinnikov (cvičící)
doc. RNDr. Jan Schee, Ph.D. (cvičící)
Garance
doc. RNDr. Jan Schee, Ph.D.
Fyzikální ústav v Opavě
Rozvrh
St 8:55–10:30 B4, Čt 15:35–17:10 309
  • Rozvrh seminárních/paralelních skupin:
TFNRAF0002/A: Po 15:35–17:10 SM-UF, D. Ovchinnikov
Předpoklady
(FAKULTA(FU) && TYP_STUDIA(N))
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Předmět umožňuje studentům seznámit se s pokročilejšími partiemi relativistické fyziky a astrofyziky.
Osnova
Hlavní témata předmětu jsou:
• Gravitační čočky a zobrazování v zakřivených prostoročasech, WKB aproximace a paprsková optika. Zobrazovací rovnice a úhel
deflekce, faktor zesílení, zesilovací teorém, kritické body, kaustika.
• Schwarzchildovy čočky a perturbované gravitační čočky, gravitační čočky v expandujícím vesmíru.
• Perturbace černých děr: Reggeho-Wheelerova rovnice, Zerlliniho rovnice, kvazinormální módy.
• Perturbace černých děr: časový vývoj perturbací gravitačního pole a exponenciální dumping. Stabilita Schwarzchildovy černé díry.
• Alternativní teorie gravitace: Randalové-Sundrumův model bránového vesmíru, bránové černé díry, bránový parametr.
• Alternativní teorie gravitace: Hořavova gravitace, Kehagiasova-Sfetsosova (KS) černá díra, Hořavův parameter.
• Alternativní teorie gravitace: Pohyb testovacích částic a testovacích polí v polích bránové a KS černé díry.
• Červí díry, Einsteinův-Rosenův most, stabilita.
• Kosmologická konstanta, energie vakua, observační limity.
• Konstrukce traversibilní červí díry, vlastnosti tenzoru energie-hybnosti pro traverzibilní červí díru, energetické podmínky a příklady jejich porušení.
• Formalizmus tenkých skořápek (thin shell formalism), dynamika červích děr.
• Červí díry, uzavřené časupodobné trajektorie, stroj času.
Literatura
    doporučená literatura
  • Misner, C. W., Thorne, K. S., Wheeler, J. A. Gravitation, Freeman, San Francisco, 1973 (2017)
  • Schneider, P., Ehlers, J., Falco, E., E. Gravitational Lenses, A&A Library, Springer, 2009,
  • S Chandrasekhar. The Mathematical Theory of Black Holes. Oxford University Press, 1998. info
  • Visser, M. Lorentzian Wormholes: From Einstein to Hawking, AIP, 1996
  • Hořava, P. Quantum gravity at a Lifshitz point, Phys. Rev. D, 79, 8, 2009
  • Randall, L., Sundrum, R. An Alternative to Compactification, Phys. Rev. Lett, 83(23), 1999
  • Kehagios, A., Sfetsos, K. The black hole and FRW geometries in non-relativistic gravity, Phys. Lett. B, 678, 2009
Metody hodnocení
ústní zkouška, písemný zápočtový test
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích léto 2022, léto 2023, léto 2024, léto 2025.