Suhteellisuusteorian perusteet

Suhteellisuusteorian perusteet
Kevät 2012

Luennot / Harjoitukset

Luentoja on neljä tuntia eli kaksi kahden tunnin luentoa viikossa ja laskuharjoituksia on kaksi tuntia viikossa (kuusi eri ryhmää). Luennot ovat maanantaisin ja tiistaisin kello 12-14 salissa D101. Ensimmäinen luento on maanantaina 16.1.2012 ja ensimmäiset laskuharjoitukset ovat 23. ja 24.1..

Luennot:	Syksy Räsänen, huone C326 (puhelin 191 51012)

Laskuharjoitukset:	Janne Alanen, huone A313 (puhelin 191 50548)
	Matti Antola, huone C304 (puhelin 191 50705)
	Samu Kurki, huone C304 (puhelin 191 50705)

Sähköpostiosoitteet ovat muotoa etunimi.sukunimi@helsinki.fi.

Kurssikuvaus

Kurssilla käydään kvantitatiivisesti läpi suppean suhteellisuusteorian perusteet sekä yleisen suhteellisuusteorian pääperiaatteet semikvantitatiivisesti. Kurssiin sisältyy laskuharjoituksia, joiden paino arvosanassa on 25%. Lopputenttioikeuden saamiseksi pitää olla tehtynä vähintään 25% laskuharjoituksista.

Kurssilla käsitellään seuraavia aiheita:

Suppeaa suhteellisuusteoriaa: Alkeita: Lorentzin muunnos, kausaliteetti, nopeuksien yhteenlasku, lipputankoparadoksi ja kelloparadoksi; Neliulotteinen aika-avaruus (invariantit, graafinen esitys, nelivektorit); Relativistinen dynamiikka (peruslait, E=mc², fotonit, Dopplerin ilmiö); Hiukkaskinematiikka (periaatteet ja esimerkkejä, Comptonin sironta)
Yleistä suhteellisuusteoriaa: Periaatteet: yleiset koordinaatistomuunnokset, gravitaatio aika-avaruuden kaarevuutena; Kaareva avaruus ja metriikka; Schwarzschildin metriikka ja mustat aukot, gravitaatiopunasiirtymä; Valon taipuminen ja gravitaatiolinssit

Kosmologiaa

Maailmankaikkeuden laajeneminen, alkuräjähdys

Maailmankaikkeuden geometria

Valon kulku maailmankaikkeudessa, kosmologinen horisontti

Pimeä aine ja pimeä energia

Kurssi noudattelee URSAn julkaisemaa Kari Enqvistin kirjaa "Johdatus suhteellisuusteoriaan". Jotain iloa saattaa myös olla Maalammen ja Perkon vanhemmasta teoksesta "Lyhyt modernin fysiikan johdatus".