Física (plan 2002) 2024-1

Sexto Semestre, Relatividad

"Bienvenidos al curso de Relatividad. En este curso, vamos a realizar una construcción histórica de las ideas y descubrimientos que llevaron a la formulación de la Teoría de la Relatividad de Albert Einstein.

Vamos a prestar especial atención a las partes físicas y matemáticas de la teoría, y cómo estos aspectos llevaron a un cambio de paradigma en nuestra comprensión de la naturaleza del tiempo y el espacio.

En particular, estudiaremos cómo las ideas de Einstein sobre la relatividad especial y general revolucionaron nuestra comprensión de la gravedad y cómo los objetos se mueven en el espacio. También discutiremos cómo estas teorías han sido puestas a prueba y han pasado cada una de ellas con éxito.

Este curso es para aquellos interesados en la física teórica y en cómo las ideas revolucionarias pueden cambiar nuestra comprensión del mundo. Estamos emocionados de tenerte en el curso y esperamos tener una discusión fascinante.

¡Gracias por elegir este curso!" ---> https://openai.com/blog/chatgpt/ <---

La presentación anterior (en cursivas) fue generada con la Inteligencia Artificial ChatGPT pidiéndole que generara una presentación para un curso de relatividad mencionando que se realizará una construcción histórica y que pondremos especial atención en las partes, físicas y matemáticas, que nos llevaron a un cambio de paradigma como éste. Después le pedí que la pusiera en lenguaje inclusivo pero pone @'s donde no van =/

Primera reunión del curso: martes 15 de agosto a las 7:00 pm en el salón que nos sea asignado.

Plataformas y herramientas:

Utilizaremos classroom como herramienta para comunicarnos, dejar las notas de la clase y realizar las entregas de las tareas.

CLASSROOM: uxdyw6i

El temario:

El usual: http://www.fciencias.unam.mx/licenciatura/asignaturas/1081/718

Durante el curso seguiremos un desarrollo histórico, basado en los principales artículos donde se presenta la Relatividad Especial y General. Comenzaremos con una discusión del estado del arte en la física del principios del siglo XX y seguiremos con el desarrollo de las transformaciones de Lorentz como lo hace Einstein en su artículo de 1905, esto nos permitirá profundizar en los fundamentos de Relatividad Especial. Construiremos los elementos geométricos necesarios para relacionar el espacio-tiempo con el contenido de materia y construiremos los tensores de energía momento para casos particulares. Llegaremos a una formulación geométrica de la gravedad con la que se encuentran las ecuaciones de Relatividad General, por el camino que sigue Einstein y por el que sigue Hilbert. Encontraremos el límite de campo débil y veremos cómo es que la existencia de las ondas gravitacionales es una predicción de la teoría. Construiremos un programa en Mathematica para calcular todos los elementos necesarios para llegar a las ecuaciones de Einstein y encontraremos soluciones para algunos casos representativos de espacio-tiempos con alta simetría (Agujero negro y universo homogéneo e isotrópico).

Realizo de manera activa investigación en gravedad modificada así que para los temas avanzados, si el tiempo nos lo permite, veremos un poco sobre esta rama de la gravitación.

Ayudantía:

Algunas sesiones de ayudantía serán durante el horario de clase y podrán solicitar asesorias extras (virtuales o presenciales) cuyo horario pactarán con la o el ayudante. También se pueden realizar preguntas por medio de los comentarios de classroom.

Las tareas se colgarán en classroom y por esa misma plataforma las deberán entregar para ser calificadas.

Importante:

• Justificar su procedimiento claramente y explicar los diagramas utilizados.
• Utilizar letra y símbolos claros.
• Revisar los comentarios hechos por la o el ayudante en sus tareas.

Calificación

ACTUALIZACIÓN: Los porcentajes para la evaluación que se acordaron en la primera sesión del curso son:

• Examen de Relatividad Especial 25%

• Examen de Tensores 25%

• Examen de Relatividad General 25%

• Proyecto Final (En equipos) 25%

• Tareas 10% (Extra)

• Participaciones: Usaremos paddlet durante la hora de clase para tener sus participaciones y fomentar la asistencia, 10 de estas participaciones contarán como una tarea adicional.

• Existe la posibilidad de solicitar un examen final por el 100% de la calificación, este examen final tiene parte escrita y parte oral. El requisito para tener derecho a solicitarlo es haber presentado al menos un examen y haber entregado un mínimo de dos tareas.

• La posibilidad de una reposición se evaluará más adelante y se decidirá conforme a las necesidades del grupo.

Bibliografía

• Schutz, B.F., A First Course in General Relativity, Cambridge: Cambridge Univ. Press (1985)
• Landau, L. D. y Lifshitz, E. M. Curso de Física Teórica, vol. 2, Teoría Clásica de los Campos, 2a. Ed., Editorial Reverté, México (1992)
• Wald, R., General Relativity, University of Chicago Press (1984).
• https://einsteinpapers.press.princeton.edu/

Dudas y comentarios:

Luisa: luisa@ciencias.unam.mx

Víctor: toby@ciencias.unam.mx

Owen: owen_blancas@ciencias.unam.mx