• Studier
• Emner
• Matematikk og naturvitenskap
• Fysikk
  • FYS4160

FYS4160 - Generell relativitetsteori

Kort om emnet

Tensorer og differensialformer. Koordinattransformasjoner. Akselererte referansesystemer. Kovariant derivert og kovariant. Lagrangedynamikk. Geodetiske kurver. Cartans strukturlikninger og Riemanns krumningstensor. Impuls-energi tensorer for perfekte væsker. Einsteins feltlikninger. Schwarzschild tidrommet. Gravitasjonell tidsforskyvning og frekvensskifte. Lysavbøyning. Merkurs perihelion presesjon. Hafele-Keating eksperimentet. Relativistiske stjerner. Svarte hull. Friedmanns universmodeller. Inflasjonskosmologi.

Hva lærer du?

Læringsmål

Kunnskapsmål:

Studentene skal være fortrolige med de grunnleggende prinsippene som relativitetsteorien bygger på. De skal vite hva vi mener med begrepet ”inertialsystem” og hvordan gravitasjon oppfattes i den generelle relativitetsteorien. Studentene skal være fortrolige med de sentrale begrepene og innholdet i relativitetsteorien: ekvivalensprinsippet, kinematisk- og gravitasjonell tidforlengelse og frekvensforskyvning, krumt tidrom, lysavbøyning og relativistiske universmodeller der rommet ekspanderer.

Ferdighetsmål:

Studentene skal beherske å regne med tensorer og differensialformer. De skal også være i stand til å beskrive fysiske fenomener fra ulike koordinatsystemer, og foreta transformasjoner mellom forskjellige koordinatsystemer. De skal være fortrolige med kovariant derivert og kovariant Lagrangedynamikk, geodetiske kurver og Cartans strukturlikninger. De skal være i stand til å beregne komponentene til Riemanns krumningstensor fra et gitt linjeelement. De skal også kunne sette opp impuls-energitensorer for perfekte væsker og løse Einsteins feltlikninger for statiske, kulesymmetriske situasjoner og for isotrope og homogene universmodeller. De skal kunne regne ut den relativistiske tidforlengelsen for klokker som beveger seg i et tyngdefelt og lysets frekvensforskyvning for kilder som beveger seg i et gravitasjonsfelt, samt avbøyningen av lys som passerer en sfærisk massefordeling og perihelforskyvningen til en planet i solsystemet. De skal også kunne gi en matematisk beskrivelse av relativistiske stjernemodeller og universmodeller.

Opptak og adgangsregulering

Studenter må hvert semester søke plass på undervisningen og melde seg til eksamen i StudentWeb.

Dersom du ikke allerede har studieplass ved UiO, kan du søke opptak til våre studieprogrammer eller søke om å bli enkeltemnestudent.

Forkunnskaper

Obligatoriske forkunnskaper

Ingen forutsetninger.

Anbefalte forkunnskaper

FYS3120 - Klassisk mekanikk og elektrodynamikk.

Overlapping

10 studiepoengs overlapp mot FYS307.

Undervisning

Emnet går over et helt semester m/ inntil 6 timer undervisning per uke (forelesninger og kollokvier).

Vurdering og eksamen

Semesteret avsluttes med en muntlig eksamen.

Sensur

Emnet bruker gradert bokstavkarakterskala fra A til F, der A er beste karakter og F er stryk. Les mer om karakterskalaen .

Emnet har en tilsynssensor som vurderer den helhetlige faglige kvaliteten på emnet, inkludert vurderingsordningene.

Begrunnelse og klage

En student kan be om begrunnelse for eksamenskarakterene, og kan også klage over karakterfastsettingen og/eller over formelle feil ved eksamen. Les mer om begrunnelse og klage.

Adgang til utsatt eller ny eksamen/vurdering

Du kan vanligvis ta eksamen på nytt, men tidspunktet er avhengig av om du hadde gyldig forfall til ordinær eksamen. Les mer om å ta eksamen på nytt .

Tilrettelagt eksamen/vurdering

En student som har en funksjonshemning og/eller kroniske eller akutte helseproblemer som fører til vesentlige ulemper i eksamenssituasjonen i forhold til andre studenter, kan søke om tilrettelegging ved eksamen. Mødre som ammer kan søke om tilleggstid på eksamen.

Evaluering av emnet

Tilbakemelding fra studentene våre er avgjørende for at vi skal kunne tilby best mulige emner og studieprogrammer. Som student ved UiO vil du derfor bli bedt om å delta i ulike typer evaluering av studiehverdagen din. Vi gjennomfører fortløpende evaluering av dette emnet, og med jevne mellomrom ber vi studentene delta i en mer omfattende og detaljert evaluering, en såkalt "periodisk evaluering" av emnet.

Kontakt oss