Buchi neri in Relatività Generale
Docente: Leonardo Gualtieri
Durata : 20 ore
periodo (approssimativo) aprile-giugno
orario da definire
I buchi neri hanno un ruolo fondamentale in molti campi della fisica moderna.
• Nella Relatività Generale: il buco nero può essere considerato una sorta di “atomo di idrogeno”
della gravitazione, essendo la soluzione più semplice non banale della teoria einsteiniana,
caratterizzato solamente dalla sua massa, momento angolare e eventualmente carica elettrica. Essi
permettono quindi di comprendere gli aspetti più profondi della teoria della gravitazione.
• In Astrofisica: vi sono ormai solide evidenze osservative dell’esistenza di buchi neri come oggetti
astrofisici, e ci sono buoni motivi per pensare che si tratti di buchi neri rotanti.
• Nella Fisica delle Alte Energie: nei differenti approcci (String Theory, Loop Quantum Gravity,
etc.) con i quali si tenta di raggiungere una descrizione unificata della interazione gravitazionale con
le altre interazioni, i buchi neri hanno spesso un ruolo fondamentale. In particolare, queste teorie
cercano di incorporare i risultati semiclassici di Bekenstein e Hawking che hanno permesso di
attribuire ai buchi neri grandezze termodinamiche come l’entropia e la temperatura.
In questo corso naturalmente non tratterò tutti questi aspetti, ma fornirò alcune basi necessarie per
la loro comprensione, discutendo i buchi neri nel contesto della teoria della Relatività Generale.
Programma del corso: Buchi neri di Schwarzschild. Il far field limit di un oggetto stazionario e isolato Buchi neri di Kerr e loro proprietà. Geodetiche della metrica di Kerr, effetto Penrose. Cenni sull'osservazione astrofisica dei buchi neri. Termodinamica dei buchi neri, cenni sulla radiazione di Hawking. Il corso richiede una conoscenza di base della teoria della Relatività Generale.
Essendoci una sovrapposizione di una parte del corso con il corso di laurea specialistica
“Onde Gravitazionali, Stelle di Neutroni e Buchi Neri” tenuto da Valeria Ferrari e Luigi
Stella, chi ha seguito quel corso non potrà seguire il corso di dottorato “Buchi Neri in
Relatività Generale”.
Per qualsiasi domanda, potete venire nel mio ufficio, in stanza 119 (I piano, V.E.),
o scrivere a [email protected]
