Relativistisk astrofysik (Q1) ( efterår 2010 - 5 ECTS )
Rammer for udbud
-
Uddannelsessprog:
dansk
-
Niveau:
Bachelorkursus
-
Semester/kvarter:
1. kvarter
-
Timer per uge:
7
-
Deltagerbegrænsning:
Ingen
-
Undervisningssted:
Århus
-
Hovedområde:
Det Naturvidenskabelige Fakultet
-
Udbud ID:
25766
Formål
Kursets formål er at afrunde tilvalg astronomi med en introduktion til den generelle relativitetsteori og dens anvendelser i astrofysikken.
Obligatorisk program
2 obligatoriske afleveringsopgaver.
Indhold
Resumé af den specielle relativitetsteori. Gravitation som geometri. Beskrivelse af krum rumtid. Gravitationel rødforskydning. Solsystem tests af generel relativitetsteori. Gravitationslinser. Sorte huller. Gravitationsbølger.
Læringsmål
Når kurset er afsluttet, forventes de studerende at kunne:
-
gøre rede for ækvivalensprincippet og dets betydning for ures gang i et tyngdefelt.
-
gøre rede for at Newtons gravitationsteori kan opfattes som en krumning af rumtiden.
-
redegøre for at en rumtidssymmetri medfører en bevarelseslov langs den geodætiske kurve, som beskriver bevægelsen af en fri testpartikel.
-
anvende schwarzschildgeometriens rumtidssymmetrier til at udlede ligningen for en partikels bevægelse omkring en sfærisk stjerne.
-
beskrive de 4 afprøvninger af Einsteins gravitationsteori inden for solsystemet, og gøre rede for de eksperimentelle resultater.
-
anvende Eddington-Finkelstein koordinater til at beskrive lyskeglestrukturen for Schwarzschilds geometri, samt at kunne anvende resultatet til at beskrive dannelsen af et ikke-roterende sort hul.
-
gøre rede for den observationsmæssige evidens for forekomsten af sorte huller i dobbeltstjernesystemer.
-
beskrive rumtidsgeometrien for en plan lineariseret gravitationsbølge, og gøre rede for hvordan den kan detekteres.
-
gøre rede for gravitationsstrålingen fra et dobbeltstjernesystem, samt for hvordan energitabet kan måles.
Faglige forudsætninger
De 5 indledende grundkurser i fysik, Relativitetsteori, samt de 5 forudgående kurser i tilvalg astronomi.
Underviser
Bjarne Thomsen
Undervisnings- og arbejdsform
4 timers forelæsninger og 3 timers teoretiske øvelser om ugen.
Dansk
Litteratur
James B. Hartle: Gravity: an introduction to Einstein's General Relativity (Addison-Wesley, 2003).
Kursushjemmeside
http://www.aula.au.dk/
Eksamensterminer
Eksamen: 1. kvarter
Placering: uge 42
Reeksamen: januar
http://science.au.dk/uddannelse/undervisning/eksamen/regler-for-tilmelding-til-kurser-med-fastlagt-eksamen/
Udbyder
Institut for Fysik og Astronomi
Indgår i følgende studieordninger
Bacheloruddannelsen i fysik
Tilmelding til undervisning
Via selvbetjeningen på
https://mit.au.dk/
Bedømmelse
-
Mundtlig eksamen med alle sædvanlige hjælpemidler til forberedelsen (ca. 25 min forberedelse og 25 min. eksamination)
-
bestået/ikke-bestået
-
Intern censur
2 obligatoriske afleveringsopgaver skal godkendes inden indstilling.
