DEPARTAMENTO DE FÍSICA

 

Relatividade Geral e Cosmologia - F+AIE

Ano letivo: 2018-2019
Especificação técnica - ficha curricular

Elementos especificos
código da disciplinaciclo de estudossemestre lectivocréditos ECTSlíngua de ensino
2003358126pt,en *)

*) N.B.  se houver estudantes que não falem português a língua é o inglês.

Objectivos formativos
Objetivos:

Conhecimentos aprofundados de Relatividade Geral e suas aplicações em Cosmologia.

Competências:
. Competência em análise e síntese;
. Conhecimento de uma língua estrangeira;
. Competência para resolver problemas;
. Competência em raciocínio crítico;
. Competência em aprendizagem autónoma;
. Uso da internet como meio de comunicação e fonte de informação;
. Competência em trabalho em grupo;
. Criatividade;
. Competência em aplicar na prática os conhecimentos teóricos;
. Competência em investigar;
Programa genérico mínimo
Gravitação e geometria - Introdução histórica. Geometrias não euclideanas e teorias da gravitação.
Relatividade Especial - Revisões.
Noções de hidrodinâmica relativista. Tensor energia-momento para um fluido perfeito: propriedades, leis de conservação. Equações fundamentais.
O princípio da equivalência. As experiências de Eötvös-Dicke e de Pound- Rebka. Conexão afim e tensor métrico. Símbolos de Christoffel.
O principio da covariância geral e suas aplicações.
Gravitação e curvatura do espaço. Tensores de Riemann-Christoffel e de Ricci e o escalar da curvatura. Transporte paralelo e tensor da curvatura. Identidades de Bianchi.
As equações de Einstein numa métrica quase minkowskiana.
Soluções das equações de Einstein para campos estáticos e isotrópicos; singularidade.
Equação geral de movimento de uma partícula ou de fotão num campo gravitacional. Aplicações.
Princípio cosmológico. Desvio para o vermelho. Métrica de Robertson-Walker. Modelos. Big-Bang, evolução do universo.
Pré-requisitos
Conhecimentos de base de relatividade especial
Competências genéricas a atingir
. Competência em análise e síntese;
. Conhecimento de uma língua estrangeira;
. Competência para resolver problemas;
. Competência em raciocínio crítico;
. Competência em aprendizagem autónoma;
. Uso da internet como meio de comunicação e fonte de informação;
. Competência em trabalho em grupo;
. Criatividade;
. Competência em aplicar na prática os conhecimentos teóricos;
. Competência em investigar;
(por ordem decrescente de importância)
Horas lectivas semestrais
aulas teóricas30
orientação tutorial30
total horas lectivas60

Método de avaliação
Relatório de seminário ou visita de estudo-- %
Trabalho laboratorial ou de campo-- %
Resolução de problemas-- %
Trabalho de síntese30 %
Projecto-- %
Trabalho de investigação-- %
Mini testes70 %
Frequência-- %
Exame70 %
Outros-- %
-- %
-- %

Bibliografia de referência
B. F. Schutz, A first course in general relativity, CUP 1990

H. Stephani, General Relativity. An introduction to the theory of the gravitational field, CUP 1990

J. B. Hartle, Gravity: an introduction to Einstein General Relativity, Addison-Wesley 2003

S. Carrol, Lectures on General Relativity, http://xxx.lanl.gov/abs/gr-qc/9712019

S. Weinberg, Gravitation and Cosmology, John Wiley & Sons 1972

S. Weinberg, Cosmology, CUP 2008

C. W. Misner, K. S. Thorne, J. A. Wheeler, Gravitation, W. H. Freeman & Co Ltd 1973

L. Ryder, Introduction to General Relativity, CUP 2009
Método de ensino
Ensino expositivo com referências constantes aos sistemas físicos cuja descrição se enquadra nas equações apresentadas. Será dada ênfase às técnicas matemáticas necessárias para a compreensão da teoria.
Recursos específicos utilizados

Datashow, computador, retroprojector e ecrã