Si tratta di un corso non eccessivamente formale che tratta di due soluzioni tipiche delle equazioni di campo Einstein della relatività generale. Per poter essere apprezzato giustamente, questo corso richiede almeno il livello raggiunto con il corso di relatività di questo stesso sito.
Dopo una breve e veloce introduzione alla relatività generale si affrontano quindi gli argomenti:
- La soluzione di Schwarzshild. Si tratta della soluzione nel caso di un corpo massivo a simmetria sferica, che riproduce bene il comportamento di una stella. Questo studio sarà il pretesto per introdurre il concetto di buco nero e vedere come si formalizza nella teoria della relatività generale. È bene precisare tuttavia che la trattazione dei buchi neri rimane ai livelli di base e non prende in conto tutti i recenti sviluppi che, d’altra parte, richiedono un apparato formale estremamente complesso.
- La soluzione cosmologica di Friedmann. Si tratta di una soluzione che descrive l’universo nelle ipotesi di omogeneità e isotropia e senza materia. Questo studio è comunque necessario per gettare le basi della cosmologia ed affrontare alcuni temi come il calcolo pratico del tensore di curvatura, la definizione di una scala temporale per l’universo e la radiazione cosmica di fondo.
Alla fine di questo corso si trova una breve introduzione al modello inflazionario. Si discutono i problemi della teoria classica del Big Bang, si mostra l’approccio inflazionario della soluzione e al ruolo della costante cosmologica, infine si accenna al meccanismo di rottura spontanea di simmetria di Higgs.
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