A tantárgy szerepe a képzés céljának megvalósításában:
Szabadon választható tárgy
A tantárgy részletes tematikája magyarul és angolul:
A gravitációról newtoni és einsteini szemmel. Létezik-e a gravitációs erő? Einstein játéka és az ekvivalencia-elv. A gravitációs vöröseltolódásról egyszerűen.
Párhuzamos eltolás. Görbült felületek. Mi a különbség egy keleti irányt tartó és egy északi irányt tartó hajó között? A Gauss -görbület és a Gauss- Bonnet tétel. A Foucault-inga és a délirányt jelző kordé. Felületek metrikája. A Theorema Egregium.
A téridő görbültsége. Az árapály-gyorsulás. A téridő metrikája. A Maximális Öregedés Elve. Ptolemaiosznak vagy Kopernikusznak van-e igaza? (A Nap kering a Föld körül, vagy a Föld a Nap körül? Van-e egyáltalán különbség? Mi a különbség a ptolemaioszi és a kopernikuszi világkép között?)
A geodetikus egyenlet és az Einstein-egyenlet jelentése. A geodetikus deviáció egyenlete és a Riemann-tenzor.
A fekete lyukak körüli téridő metrikája Schwarzschild-koordinátákkal és Painlevé-Gullstrand-koordinátákkal. Az eseményhorizont. Fénykúpdiagramok. Globális mozgásállandók: az energia és az impulzusmomentum. A Merkúr perihélium-vándorlása. A gravitációs lencse és a borospohár. Mi lenne a GPS-ből relativitáselmélet nélkül? Legfeljebb mennyi ideig lehet életben maradni egy fekete lyukban, és mennyi ideig tart az utazás fájdalmas szakasza?
Féreglyukak és időutazás.
Gravitációs hullámok: miért mutathatók ki fénysugarakkal? A táguló világegyetem. Miről szól a Hubble-törvény?
Követelmények vizsgaidőszakban:
szóbeli vizsga, amely a szorgalmi időszakban beadott szorgalmi házifeladatokkal kiváltható
Konzultációs lehetőségek:
Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom:
E. F. Taylor, J. A. Wheeler: Exploring Black Holes, Addison Wesley Longman 2000.
T. Moore: A General Relativity Workbook, Univ Science Books 2012.
K. Thorne: The Science of Interstellar, W. W. Norton & Co. 2014.