Istituzioni di Relatività

(a.y. 2008/09-2017/18)

3º anno, 1º semestre (LT Astronomia)

Struttura del Corso

Prerequisiti: Fisica Generale, Analisi Matematica, Geometria, Meccanica Analitica

Obiettivi formativi: Il corso fornisce una introduzione di base ai concetti fondamentali della relatività speciale.

Metodi didattici: Lezioni frontali.

Descrizione verifica profitto: Esame scritto e orale

Testi consigliati:

  • [G] M. Gasperini, Manuale di Relatività Ristretta, Springer-Verlag Italia, 2010.
  • [SaS] P.M. Schwarz, J.H. Schwarz, Special Relativity: From Einstein to Strings, Cambridge University Press, 2004.

Materiale didattico: Appunti ed esercizi forniti a lezione.

Esercizi: Foglio 1, Foglio 2, Foglio 3, Foglio 4, Foglio 5, Foglio 6, Foglio 7, Foglio 8.

Alcuni testi di esame: esempio 1, esempio 2, esempio 3.

Orario delle Lezioni e Ricevimento

Lezioni: Le lezioni si terranno presso la sede Ex Rizzato del Dipartimento di Fisica ed Astronomia, Vicolo Osservatorio, 3, con il seguente orario:

Giorno Orario Aula
MAR 8.30 - 10.15 Aula 3G Psicologia
MER 8.30 - 10.15 Aula 3G Psicologia
GIO 8.30 - 10.15 Aula 3G Psicologia
VEN 8.30 - 10.15 Aula 3G Psicologia

Il Calendario provvisorio delle lezioni della mia parte รจ il seguente: Ottobre 3, 4, 5, 10, 11, 17, 18, 24, 25, 31; Novembre 7, 8, 14, 15, 21, 22, 28, 29; Dicembre 5, 6, 12, 13, 19, 20.

Per la parte del Dr. Martucci: Ottobre 6, 12, 13, 19, 20, 26, 27; Novembre 2, 3, 9, 10, 16.

Ricevimento: tipicamente il Venerdì dalle 15:00 alle 16:00. E' sempre preferibile confermare l'appuntamento (via telefono o e-mail).

Programma

  • Simmetrie ed invarianze.
    Sistemi inerziali, leggi fisiche, gruppo di Galilei; Simultaneità e misure Newtoniane; Velocità della luce, ipotesi dell'etere; Esperimenti sulla finitezza e costanza della velocità della luce.
    [SaS] 1-2.4 + p.176; [G] 1.1-1.2
  • La nuova meccanica: Principio di Relatività.
    Postulati della relatività speciale; Diagrammi di Minkowski; Linea di universo; Simultaneità; trasformazioni di Lorentz.
    [SaS] 2.5-2.6 + 6 (parti); [G] 1.3
  • Cinematica relativistica - Basi.
    Intervallo, metrica di Minkowski; Rappresentazione matriciale delle trasformazioni di Lorentz; Rapidità; Composizione delle velocità; Dilatazione dei tempi; Contrazione delle lunghezze; Rotazione di Penrose-Terrell; Il paradosso dei gemelli e limiti dell'intuizione "Darwiniana".
    [SaS] 2.6-3.1; [G] 2.1+4.1-4.3.1
  • Cinematica relativistica - Formalismo covariante
    Gruppo di simmetria di Poincaré e Lorentz; Formalismo covariante; Tensori; Impulso relativistico; Energia cinetica, energia a riposo, equivalenza massa energia.
    [SaS] 3.2-3.5 + 8.4-8.5; [G] 2.2-3+4.4-4.5+6.2-6.3
  • Cinematica relativistica - Ottica
    Trasformazione degli angoli; Aberrazione stellare; Effetto Doppler relativistico.
    [G] 4.3.2+4.5.1
  • Gli urti.
    Conservazione del quadriimpulso; Decadimenti; Energia di Soglia; Massa invariante.
    [SaS] 4; [G] Appendice A
  • Elettromagnetismo.
    Quadripotenziale e forma covariante delle equazioni di Maxwell; Invarianza di gauge; Trasformazioni di Lorentz per il campo elettromagnetico; Invarianti relativistici; Equazioni di Maxwell nel vuoto; Soluzione dell'equazione delle onde e sue proprieta'; Legge di continuita' per la carica elettrica; Moto di cariche in campi elettromagnetici;Tensore energia-impulso; Equazione di continuita' per il tensore energia-impulso.
    [SaS] 5.5; [G] 5+6.4-6.6
  • Introduzione alla Relatività Generale.
    Il principio di equivalenza; La metrica; Descrizione di forze inerziali e gravitazionali;Osservatori accelerati; Spaziotempo di Rindler; Dilatazione dei tempi.
    [G] 4.6

Appelli di Esame

L'esame consiste in una prova scritta, con esercizi riassuntivi simili a quelli svolti a lezione, e in una prova orale.

Il voto finale viene ottenuto dalla media pesata tra la parte di Relatività e quella di Metodi Matematici

Il voto della parte di Relatività si ottiene dalla somma della prova scritta (fino a 12 punti, 6 per passare all'orale) e di quella orale (fino a 22 punti).

Per l'iscrizione agli appelli utilizzare UNIWEB.

  • Sessione Invernale
    • Scritto: 8/1
    • Orale:
    • Scritto: 5/2
    • Orale:
  • Sessione Estiva
    • Scritto:
    • Orale:
  • Sessione di Recupero
    • Scritto:
    • Orale:
    • Scritto:
    • Orale:

Risultati:

Scritto del 5 Febbraio 2019 (solo elenco ammessi)

Nome Voto
Bazzicalupo6
Borsato7.5
Buffoli8
Capuano9
Cichellero6-
Crepaldi6-
De Roia6
Lunetti8
Mazzaferro6-
Munari8
Nigro8
Rufolo6
Sbaffoni6
Scialpi6-
Sinigaglia10.5
Soccal6
Soggiu8

Scritto del 9 Gennaio 2018 (solo elenco ammessi all'orale.Chi ha 6- deve fare un orale pienamente sufficiente.)

Nome Voto
Campaci6
Cosulich6-
Gnarini6
Grespan6-
Lunetti6
Molinari7.5
Nigro7
Rossetto6.5
Salmaso6.5
Sbaffoni6.5
Signor8.5
Sinigaglia6-