FU:OAVENP0006 Relat. Phys. and Astrophys. II - Course Information

OAVENP0006 Relativistic Physics and Astrophysics II

Extent and Intensity

0/0/0. 8 credit(s). Type of Completion: zk (examination).

Teacher(s)

doc. RNDr. Jan Schee, Ph.D. (lecturer)
prof. RNDr. Zdeněk Stuchlík, CSc. (lecturer)
Mgr. Dmitriy Ovchinnikov (seminar tutor)
doc. RNDr. Jan Schee, Ph.D. (seminar tutor)

Guaranteed by

doc. RNDr. Jan Schee, Ph.D.
Institute of physics in Opava

Course Enrolment Limitations

The course is only offered to the students of the study fields the course is directly associated with.

fields of study / plans the course is directly associated with

• Observational High Energy Astrophysics (programme FU, OBAFYVENM)

Course objectives (in Czech)

Předmět umožňuje studentům seznámit se s relativistickou fyzikou a astrofyzikou na pokročilejší úrovni, včetně souvisejícího matematického aparátu.

Syllabus (in Czech)

• Hlavní témata předmětu jsou:
  • Zákony termodynamiky černých děr, extrakce energie z rotující černé díry, Hawkingovo vypařování černých děr. Teorém o jednoznačnosti, „no-hair” teorém.
  • Kerrova-Newmanova černá díra. Penrosovy-Carterovy diagram, Cauchyho horizont.
  • Gravitační čočky a zobrazování v zakřivených prostoročasech. WKB aproximace a paprsková optika. Zobrazovací rovnice a úhel deflekce. Faktor zesílení, zesilovací teorém. Kritické body, kaustika.
  • Schwarchildovy 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 graviačního pole a exponenciální dumping. Stabilita Schwarchildovy černé díry.
  • Červí díry. Einsteinův-Rosenův most, stabilita uzavřené časupodobné trajektorie; stroj času.
  • Formalizmus tenkých skořápek (thin shell formalism), dynamika červích děr.
  • Základní kosmologické modely
  • Kosmologická konstanta. Energie vakua. Observační limity.

Literature

required literature
• Misner, C. W., Thorne, K. S., Wheeler, J. A. Gravitation, Freeman, San Francisco, 1973 (2017)
• Dvořák L. Obecná teorie relativity a moderní fyzikální obraz vesmíru, skriptum SPN, Praha, 1984

recommended literature
• 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

Assessment methods (in Czech)

ústní zkouška, písemný zápočtový test

Language of instruction

Czech

Further comments (probably available only in Czech)

The course is taught annually.
The course is taught: every week.
Information on the extent and intensity of the course: 40 hodin přednášek, 20 hodin cvičení.

• Enrolment Statistics (summer 2025, recent)
  
• Permalink: https://is.slu.cz/course/fu/summer2025/OAVENP0006