Guía docente de Relatividad General (26711C1)

Curso 2024/2025
Fecha de aprobación: 10/06/2024

Grado

Grado en Física

Rama

Ciencias

Módulo

Relatividad y Teoría de Campos y Partículas

Materia

Relatividad General

Curso

4

Semestre

1

Créditos

6

Tipo

Optativa

Profesorado

Teórico

  • Bert Janssen . Grupo: B
  • Javier Antonio Olmedo Nieto. Grupo: A

Práctico

  • Mar Bastero Gil Grupo: 1
  • Bert Janssen Grupo: 2

Tutorías

Bert Janssen

Email
  • Lunes de 10:00 a 12:00 (Despacho 21)
  • Martes de 10:00 a 12:00 (Despacho 21)
  • Viernes de 11:00 a 13:00 (Despacho 21)

Javier Antonio Olmedo Nieto

Email
  • Martes de 11:00 a 13:00 (Despacho 19)
  • Miércoles de 14:00 a 16:00 (Despacho 19)
  • Jueves de 11:00 a 13:00 (Despacho 19)

Mar Bastero Gil

Email
  • Martes de 11:00 a 13:00 (Despacho 23)
  • Miércoles de 16:00 a 18:00 (Despacho 23)
  • Jueves de 16:00 a 18:00 (Despacho 23)

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

Tener cursadas las asignaturas de Métodos Matemáticos, Análisis Matemático I y II, Álgebra lineal y Geometría, Mecánica y ondas, Electromagnetismo.

Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Grado)

Fundamentos de la Geometría Diferencial.
Ecuaciones de Einstein.
Test clásicos de la Relatividad General.
Soluciones exactas: Agujeros negros, ondas gravitacionales y modelos cosmológicos.

Competencias

Competencias generales

  • CG01. Capacidad de análisis y síntesis
  • CG02. Capacidad de organización y planificación
  • CG05. Capacidad de gestión de la información
  • CG06. Resolución de problemas
  • CG08. Razonamiento crítico
  • CG09. Aprendizaje autónomo

Competencias específicas

  • CE01. Conocer y comprender los fenómenos y las teorías físicas más importantes.
  • CE02. Estimar órdenes de magnitud para interpretar fenómenos diversos.
  • CE03. Comprender y conocer los métodos matemáticos para describir los fenómenos físicos.
  • CE05. Modelar fenómenos complejos, trasladando un problema físico al lenguaje matemático.
  • CE09. Aplicar los conocimientos matemáticos en el contexto general de la física.

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

  • Conocimientos de la Relatividad General como teoría moderna de la gravedad.
  • Entender la importancia de las simetrías en la física y saber utilizarlas.
  • Nociones de geometría en espacios curvos.
  • Conocimientos de las ecuaciones de Einstein y sus implicaciones.
  • Conocimientos de agujeros negros, ondas gravitacionales y cosmología.

Programa de contenidos teóricos y prácticos

Teórico

  1. Relatividad Especial, transformaciones de Lorentz
  2. Espacio de Minkowski, cuadrivectores, grupo de Lorentz
  3. Mecánica relativista y electromagnetismo en formulación covariante
  4. Variedades, cambios generales de coordenadas
  5. Cálculo tensorial, conexión afín, derivada covariante
  6. Tensores de curvatura, geodésicas
  7. Principio de Equivalencia
  8. Tensor de energía-momento
  9. Ecuaciones de Einstein
  10. Física en espacios curvos
  11. Test clásicos de la relatividad general
  12. Agujeros negros de Schwarzschild: estructura causal e intepretación
  13. Ondas gravitacionales: teoría linealizada, ondas gravitacionales como perturbaciones, detección de ondas gravitacionales
  14. Modelos cosmológicos: métrica de Friedmann-Robertson-Walker, soluciones cosmológicas

Práctico

  1. Problemas y ejercicios sobre los temas teóricos
  2. Asistencia a seminarios especializados

Bibliografía

Bibliografía fundamental

  • Bert Janssen, Relatividad General, Universidad de Granada, 2020
  • R. D'Inverno, Introducing Einstein's Relativity, Oxford University Press, 1992.
  • S. Carroll, Spacetime and Geometry, Addison-Wesley, 2004.
  • S. Weinberg, Gravitation and cosmology, Wiley, 1972.

Bibliografía complementaria

  • C. Misner, K. Thorn, A. Wheeler, Gravitation, Freeman, 1973
  • R. Wald, General Relativity, Chicago University Press, 1984.
  • H. Stefani, General Relativity, Cambridge University Press, 1982.
  • B.F. Schutz, A first course in General Relativity, Cambridge University Press, 1985.
  • J. Hartle, Gravity, Addison-Wesley, 2003.
  • E. Poisson, A relativist's Toolkit, Cambridge University Press, 2004.
  • T.P. Cheng, Relativity, Gravitation and Cosmology, Oxford University Press, 2005.
  • S. Hawking and G. F. R. Ellis, The Large Scale Structure of Space-Time, Cambridge Monographs on Mathematical Physics, 1975

Enlaces recomendados

Metodología docente

  • MD01. Lección magistral/expositiva 

Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final)

Evaluación ordinaria

Evaluación continua:

  • Resolución de problemas a entregar & tests (30%)
  • Examen final (70%)

Evaluación extraordinaria

La evaluación en la Convocatoria Extraordinaria consistirá en las mismas pruebas de la evaluación única final, y en ellas el alumno podrá obtener el 100% de la nota.

Evaluación única final

Examen teórico de conocimientos y resolución de problemas.

Información adicional

Información de interés para estudiantado con discapacidad y/o Necesidades Específicas de Apoyo Educativo (NEAE): Gestión de servicios y apoyos (https://ve.ugr.es/servicios/atencion-social/estudiantes-con-discapacidad).