TFNPF0005 Numerická relativita

Fyzikální ústav v Opavě
léto 2025
Rozsah
2/2/0. 6 kr. Ukončení: zk.
Vyučující
Mgr. Martin Urbanec, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Martin Urbanec, Ph.D. (cvičící)
Garance
Mgr. Martin Urbanec, Ph.D.
Fyzikální ústav v Opavě
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 řešením problémů, kterým se věnuje obor numerická relativita. Hlavním cílem numerické relativity je studování statických, stacionárních či přímo dynamických prostoročasů, jejichž analytickou formu neznáme. Předmět je koncipován jako obecný náhled do problematiky.
Výstupy z učení
Studenti se seznámí s metodami numerické relativity.
Osnova
  • Hlavní témata předmětu jsou:
    • Rekapitulace obecné teorie relativity
    • Gravitační vlny
    • Neutronové hvězdy
    • 3+1 rozklad Einsteinových rovnic
    • Základní numerické metody užívané v numerické relativitě
    • Spektrální metody
    • 1 + 1 relativita
    • Sféricky symetrické prostoročasy
    • Axiálně symetrické prostoročasy
    • Gravitační kolaps
    • Rotující neutronové hvězdy
    • Binární systémy černých děr a neutronových hvězd
    • Volně dostupné softwary zabývající se numerickou relativitou (LORENE, Cactus, Whisky, Einstein toolkit)
Literatura
    doporučená literatura
  • T. W. Baumgarte and S. L. Shapiro. Numerical Relativity: Solving Einstein's Equations on the Computer. Cambridge University Press, 2010. info
  • Rezzolla, L., Zanotti, O. Relativistic Hydrodynamics, Oxford University Press, 2013
  • Gourgoulhon, E. 3+1 Formalism and Bases of Numerical Relativity, https://arxiv.org/pdf/gr-qc/0703035.pdf
  • Wilson, J. R., Mathews, G. J. Relativistic Numerical Hydrodynamics, Cambridge University Press, 2013
Výukové metody
Přednášky, numerická cvičení
Metody hodnocení
ústní zkouška - rozprava nad vypracovanými úkoly zápočet - podmínkou je aktivní účast na cvičeních (min 75%)
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích léto 2021, léto 2022, léto 2023, léto 2024.