Механика точки. Дополнительные разделы
Лектор — доцент Г. А. Чижов
(5 семестр, 36 часов)
- Векторные уравнения в криволинейных координатах. Свободное движение быстрой частицы: метод Лагранжа. Равенство инертной и гравитационной масс. Метрика и силы реакции.
- Взаимодействие частицы с внешним полем. Потенциал поля. Функция Лагранжа заряженной частицы. Энергия-импульс как компоненты 4-вектора.
- Частица в центральном поле. Релятивистская кулоновская частица. Квантовые аспекты полученных решений.
- Преобразования координат и интегралы движения.
- Релятивистская задача в каноническом формализме. Уравнение Гамильтона-Якоби.
- Общековариантная форма уравнений движения.
- Релятивистские уравнения движения. Получение уравнений из вариационного принципа.
- Релятивистская механика в неинерциальных системах отсчета. Вращающаяся система. Равномерно ускоренная система. Координаты Риндлера.
- Описание гравитационного поля. Скалярная гравитация. Принцип Маха. Движение релятивистской частицы в поле тяготения Ньютона.
- Тензорная гравитация. Метрический тензор силового центра. Приближение слабого поля.
- Решение Шварцшильда как пример статического центрального поля. Метрика Шварцшильда и горизонт событий.
- Движение под горизонтом. Достижение сингулярности.
- Гравитационное поле Керра: метрика пространства-времени, горизонт событий, эргосфера.
- Движение частицы в поле Керра. Интегралы движения. Качественное исследование экваториального движения. Условия падения на центр.
- О возможности рождения частиц. Эффекты Пенроуза и Зельдовича-Старобинского.
Литература
- Ландау Л.Д. Лифшиц. Е.М. Теория поля. — М.: Наука, 1973.
- Логунов А.А. Лекции по теории относительности. — Изд-во МГУ, 1985.
- Меллер К. Теория относительности. — М.: Мир, 1975.
- Чандрасекар С. Математическая теория черных дыр. — М.: Мир, 1986.
- Астрофизика, кванты и теория относительности. — М.: Мир, 1982.
- Халилов В.Р., Чижов Г.А. Динамика классических систем. — Изд-во МГУ, 1993.
© Кафедра теоретической физики физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, 2006