70182 - RELATIVITA' SPECIALE

insegnamento

ID:

70182

Tipo Insegnamento:

Obbligatorio

Durata (ore):

54

CFU:

SSD:

FISICA TEORICA, MODELLI E METODI MATEMATICI

Url:

Dettaglio Insegnamento:

FISICA/PERCORSO COMUNE Anno: 2

Anno:

2024

Periodo di attività

Secondo Semestre (24/02/2025 - 06/06/2025)

Obiettivi Formativi

Obiettivo del corso è fornire solide competenze nel campo della relatività speciale. Lo studente acquisirà conoscenze approfondite sulla fenomenologia della relatività speciale (trasformazioni di Lorentz e loro conseguenze), sulla cinematica e dinamica relativistica. Verranno introdotti argomenti avanzati per i quali ci si propone di fornire competenza di base: formalismo covariante, notazione tensoriale, formulazione lagrangiana, elettromagnetismo, introduzione alla relatività generale.

Prerequisiti

Meccanica al livello del primo anno di Fisica. Calcolo al livello del secondo anno. Nozioni di base sui principi variazionali e sull'elettromagnetismo (conoscenza delle equazioni di Maxwell). Questi ultimi due sono prerequisiti utili, non indispensabili.

Metodi didattici

Lezioni frontali alla lavagna (elettronica se remota), esercitazioni, distribuzione di materiale didattico all'occorrenza

Verifica Apprendimento

L'esame consiste in un colloquio, di durata orientativa di 45 minuti, tipicamente su tre domande. Non sono previsti esami scritti.

Testi

V. Barone, Relatività, Principi e Applicazioni (Boringhieri)

La Fisica di Berkeley, Vol I, Meccanica, (Zanichelli)

H. Stephani, Relativity: An Introduction to Special and General Relativity (Cambridge). Testo avanzato.

Contenuti

Principio di relatività, legame storico con la teoria elettromagnetica, costanza della velocità delle luce (2 ore)

Inerzia e sistemi inerziali, sincronizzazione, trasformazioni di Lorentz, eventi e successione di eventi (4)

Intervalli e diagrammi di Minkowski (2)

Contrazione delle lunghezze (2)

Dilatazione degli intervalli temporali (2)

Tempo proprio, trasformazioni di velocità e proprietà gruppali dei boost (4)

Aberrazione della luce ed effetto Doppler (4)

Precessione di Thomas (2)

Dinamica relativistica: legge fondamentale, momento, momento angolare, energia, equivalenza massa-energia, trasformazioni di Lorentz per energia e momento (6)

Trasformazioni della forza, principio di azione e reazione, moto di particelle (4)

Spazio di Minkowski: vettori, interpretazione geometrica delle trasformazioni, tensori, notazione di Einstein (4)

Gruppo di Lorentz e sua algebra (2)

Formulazione covariante della dinamica: quadrivelocità, quadriaccelarazione, quadrimpulso (4)

Meccanica analitica covariante, azione di particella libera e in campo e.m. (4)

Formulazione covariante dell'elettromagnetismo: quadripotenziali, quadricorrente, tensore di Maxwell (6)

Introduzione alla relatività generale (4)