|
Vyučující
|
-
Jelínek Petr, doc. RNDr. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
Obsah přednášky: 1. Co je relativita? Prostor a čas v klasické mechanice. Historie - vývoj myšlení od Aristotela k Einsteinovi 2. Vztažné soustavy v klasické mechanice. Newtonovy zákony klasické mechaniky. Galileova transformace, Galileův princip relativity 3. Rozpor mezi elektrodynamikou a klasickou mechanikou. Maxwellovy rovnice elektromagnetického pole, světlo jako elektromagnetické vlnění 4. Konečná rychlost světla a její měření, Romerův, Fizeauův a Michelson-Morleyův experiment, důsledky konečné rychlosti světla - klasická aberace světla 5. Einsteinova speciální teorie relativity - základní postuláty, Lorentzova versus Galileova transformace 6. Důsledky Lorentzovy transformace - dilatace času, kontrakce délek, relativnost současnosti, paradox dvojčat 7. Relativistická dynamika. Relativistické skládání rychlostí. Relativistická hmotnost a energie. Ekvivalence hmoty a energie 8. Minkowského prostoročas, čtyřvektory, čtyřrychlost a čtyřzrychlení 9. Speciální relativita v astrofyzice, relativistický Dopplerův jev - podélný a příčný, gravitační rudý posuv, relativistická aberace světla 10. Lorentzova transformace a Maxwellovy rovnice elektromagnetického pole v prostoročase 11. Obecná relativita, princip ekvivalence, setrvačná a gravitační hmotnost, gravitace, Einsteinův gravitační zákon 12. Předpovědi obecné teorie relativity, černé díry, gravitační vlny, gravitační čočky 13. Experimentální ověření obecné teorie relativity. Kosmologie, modely vesmíru, rozpínání vesmíru, relativistická kosmologie Obsah cvičení: Praktické příklady ze speciální a obecné teorie relativity a jejich aplikace v astrofyzice
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž)
- Příprava na zápočet
- 15 hodin za semestr
- Domácí příprava na výuku
- 13 hodin za semestr
- Účast na výuce
- 26 hodin za semestr
- Příprava na zkoušku
- 21 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Cílem předmětu je podat studentům základní znalosti ze speciální a obecné teorie relativity. Student bude schopen porozumět základním problémům z těchto oborů a jejich aplikací v astrofyzice.
Po absolvování kurzu bude student schopen orientovat se v základních problémech Teorie relativity a to jak speciální, tak obecné. Bude schopen porozumět jevům v astrofyzice a kosmologii, které s teorií relativity souvisí.
|
|
Předpoklady
|
Předpokladem je absolvování kurzů obecné fyziky a matematiky. Znalost diferenciálního a integrálního počtu.
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Kombinovaná zkouška
Aktivní účast studenta na přednáškách a 80% účast na cvičeních. Splnění 70 % příkladů ze cvičení, zodpovězení minimálně 80 % obsahu zadaných otázek u zkoušky.
|
|
Doporučená literatura
|
-
Bartuška K.: Kapitoly ze speciální teorie relativity. SPN, Praha 1989.
-
Dvořák, L.: Obecná teorie relativity a moderní fyzikální obraz vesmíru, SPN, Praha 1984.
-
Hawking, S., Penrose, R.: Povaha prostoru a času, Academia, Praha 2000.
-
Horský, J., Novotný, J., Štefaník, M.: Úvod do fyzikální kosmologie, Acacemia, Praha 2004.
-
Votruba V.: Základy speciální teorie relativity. Academia, Praha 1977. (vybrané kapitoly).
-
Zee A: Einstein Gravity in a Nutshell, Princeton University Press, 2013.
|