Licenciatura Plena em Física (extinção)

Tópicos Especiais

Introdução à Relatividade Geral (TEF-08)

Ementa:

Idéias fundamentais da teoria de relatividade especial. Gravidade como curvatura do espaço-tempo. Métrica de Schwarzschild e buracos-negros. Relatividade e GPS. Testes da relatividade geral. O modelo cosmológico de Friedmann.

Programa da Disciplina:

1. Relatividade Especial 
1.1. Breve histórico 
1.2. Geometria de Minkowsi. 
 
2. Relatividade Geral Básica 
2.1. Breve histórico 
2.2. O princípio de equivalência, relação entre gravidade e geometria, princípio de Mach 
2.3. Geodésicas 
2.4. Equações de campo 
2.5. Covariância e invariância de leis físicas 
2.6. Observadores acelerados no espaço plano e em campos gravitacionais, hipótese do relógio. 
 
3. Métrica de Schwarzschild 
3.1. Curvatura perto de corpos esféricos 
3.2. Buracos-negros estáticos 
3.3. Órbitras ao redor de buracos-negros, equações de movimento 
3.4. Visualização de observadores próximos e distantes de buracos-negros 
3.5. Interior de um buraco-negro estático. 
 
4. Buracos Negros Girantes 
4.1. Buraco-negro de Kerr-Newmann 
4.2. Interior de buracos-negros e instabilidade 
4.3. Arrastamento de referenciais, observadores localmente não-girantes. 
 
5. Relatividade e GPS 
5.1. Descrição do sistema de posicionamento global (GPS) 
5.2. Correções relativísticas para sincronização entre relógios na terra e em satélites. 
 
6. Testes da Relatividade Geral 
6.1. Testes clássicos: desvio do periélio de mercúrio, desvio da luz de uma estrela pelo sol 
6.2. Lentes gravitacionais, anéis de Einstein 
6.3. Retardamento da velocidade da luz perto do sol 
6.4. Testes métricos e dinâmicos 
6.5. Pulsar binário 
6.6. Projeto LIGO 
 
7. Cosmologia 
7.1. Modelo cosmológico de Einstein 
7.2. Modelo de Friedmann 
7.3. Observações recentes 

Bibliografia:

Edwin F. Taylor, J. A. Wheeler, Exploring Black Holes - Introduction to General Relativity, Addison Wesley Longman, Publishers, 2000.

C. W. Misner, K. S. Thorne, J. A. Wheeler, Gravitation, Freeman, NY, 1973.

J. A. Wheeler, A. Journey into Gravity and Spacetime, Scientific American Library, NY, 1990.

Yu. Vladimirov, N. Mitskiévich, J. Horsky, Space, Time, Gravitation, Mir, Moscow, 1987.

Wolfgand Rindler, Introduction to Special Relativity, Osford University Press, Oxford, 1982.

P. A. M. Dirac, General Theory of Relativity, Princeton University Press, Princeton, 1975.

George F. R. Ellis, Ruth M. Williams, Flat and Curved Space-Times, Oxford University Press, Oxford, 1987.

Clifford M. Will, Was Einstein Right? Putting General Relativity to the Test. Harper, 1986.


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