Astrofyzika – dálkové studium Rozsah: 7×konzultace, ve středu sudé týdny 16:10-17:35 Vyučující: Martin Žáček zacekm@fel.cvut.cz katedra fyziky, místnost 49 Zakončení: klasifikovaný zápočet proběhne 13. 1. 20156pokud se nedohodneme jinak, písemný test, 10 otázek, hodnocení: E ... od 50%, A ... 100 %, Témata: zvolena po dohodě jako: - fyzika hvězd + plazmový Vesmír, nebo kosmologie a interakce Studijní materiály: http://fyzika.feld.cvut.cz/~zacek/ … tato prezentace Základní literatura: http://www.aldebaran.cz/astrofyzika/ … učební text k přednáškám http://www.aldebaran.cz/studium/astrofyzika.pdf … skriptum s příklady Doplňková literatura: http://fyzika.feld.cvut.cz/~zacek/download/2015_astrofyzika.pdf … slajdy ke cvičením (prezenční studium) http://fyzika.feld.cvut.cz/~zacek/download/2015_astrofyzika_cviceni.html … úkoly (prezenční studium) http://media.avc-cvut.cz/ARCHIV/AVC/Prednasky_FEL/02ASF/ … záznamy přednášek profesora Kulhánka (2003) https://slideslive.com/38891104/asf-2-zaverecna-stadia-vyvoje-hvezd-bily-trpaslik-neutronova-hvezda-cerna-dira … záznamy přednášek profesora Kulhánka (2013)

2. Část – speciální teorie relativity Otázky k zápočtovému testu a odkazy na studijní materiál, bude se průběžně doplňovat: 1. Část – základní pojmy http://fyzika.feld.cvut.cz/~zacek/download/2015_astrofyzika.pdf snímky 2-14 http://www.aldebaran.cz/studium/astrofyzika.pdf příklad I.4. (umět jen výpočet, matematický aparát je středoškolský ale rozmyslet si, jak to funguje fyzikálně, doplňkově další příklady z kapitoly I. do příkladu 6.) Jaké používáme v astronomii jednotky vzdálenosti a jak jsou definované? Co je paralaxa, jak je definován parsec, jaký je vztah mezi vzdáleností hvězdy a její paralaxou? Co je magnituda, luminozita, absolutní magnituda? Jak se změní magnituda pozorovaného objektu s jeho vzdáleností? Jak se změní magnituda pozorovaného objektu se změnou průměru objektivu či zrcadla dalekohledu? Odvoďte vztah mezi relativní a absolutní magnitudou. 2. Část – speciální teorie relativity http://fyzika.feld.cvut.cz/~zacek/download/2015_astrofyzika.pdf snímky 15-19 http://www.aldebaran.cz/studium/astrofyzika.pdf Kapitola VI. Příklady 1.–3. Dpolňkově kdo chce: http://media.avc-cvut.cz/ARCHIV/AVC/Prednasky_FEL/02ASF/02ASF-2003-2004-prednaska_07.avi Přednáška z astrofyziky z roku 2004, David Břeň: úvod do speciální teorie relativity. Co je souřadnicová a co je vztažná soustava? Napište Lorentzovu transformaci v maticovém tvaru a vysvětlete její fyzikální význam, jaká je inverzní transformace? Jaký je její determinant a co to matematicky znamená? Jaké jsou nejznámější důsledky Lorentzovy transformace? Vysvětlené některé (dilatace času, kontrakce délek, relativita současnosti událostí, skládání rychlostí).

3. Část – Schwarzschildova metrika xx. 3. 2015 Černé díry, Schwarzschildova metrika, studijní text: http://www.aldebaran.cz/astrofyzika/hvezdy/stars_4.html http://www.aldebaran.cz/studium/astrofyzika.pdf Příklad VII. 1., 2., 9. tabulka v příkladu 15. Co je Schwarzschildův poloměr a jaké jsou typické poloměry různých objektů? Jak roste s hmotností fiktivní hustota (hmotnost dělená objemem pod Schwarzschildovou sférou) černé díry? Obecná relativita, studijní text: http://www.aldebaran.cz/astrofyzika/gravitace/otr.html Linearizovaný vztah pro gravitační červený posuv, Pound-Rebkův experiment, pro zájemce původní článek http://www.aldebaran.cz/studium/vnp/docs/PhysRevLett.4.337.pdf Co je princip ekvivalence? Jak je ovlivňován gravitací světelný paprsek? http://www.aldebaran.cz/astrofyzika/gravitace/metriky.html Co je metrika? Napište Euklidovskou a Minkovského metriku. Jak se liší metrika rovného a zakřiveného prostoru? Jak to souvisí s přítomností hmoty? 4. Část – Expanze Vesmíru 22. 4. 2015 Studijní text http://www.aldebaran.cz/astrofyzika/kosmologie/index.html http://www.aldebaran.cz/astrofyzika/kosmologie/principy.html Co je kosmologický princip? http://www.aldebaran.cz/astrofyzika/kosmologie/standard.html Co je Fridmanovo řešení? Co z něj plyne? Co je kritická hustota Vesmíru podle Fridmanova modelu? Co je Hubbleova konstanta? Co je reliktní záření? Jaké jsou jeho parametry (vlnová délka, teplota)? http://www.aldebaran.cz/astrofyzika/kosmologie/modern.html Jaký je charakter expanze současného Vesmíru a čím je to způsobováno? Jaký je podíl jednotlivých složek ve Vesmíru a jaké jsou jejich vlastnosti?

5. Část – interakce, standardní model 6. Část – Rané fáze Vesmíru http://www.aldebaran.cz/astrofyzika/interakce/index.html http://www.aldebaran.cz/astrofyzika/interakce/particles.html Jaké existují částice podle standardního modelu? Co jsou fermiony a bosony? Uveďte příklady. Jaká je struktura hadronů a mezonů? Uveďte příklady. http://www.aldebaran.cz/astrofyzika/interakce/elmg.html Co jsou Feynmanovy diagramy? Uveďte příklady. Co je vakuový Feynmanův diagram? Uveďte příklady. Napište Feynmanův diagram pro rozpad protonu. Napište Feynmanův diagram pro rozpad mionu. http://www.aldebaran.cz/astrofyzika/interakce/weak.html http://www.aldebaran.cz/astrofyzika/interakce/strong.html Jaké jsou druhy interakcí? Na jaké částice působí? Jaké jsou intermediální částice pro slabou a pro silnou částici? Co je asymptotická volnost kvarků a jaké jsou její důsledky? 6. Část – Rané fáze Vesmíru http://www.aldebaran.cz/astrofyzika/kosmologie/minulost.html http://slideslive.com/38889033/vznik-fyziky-chemie-a-biologie-aneb-velky-tresk-za-vsechno-muze Co je Planckův čas a jaký je jeho význam? Kdy existovala fáze kvark gluonového plazmatu a čím byla charakteristická? Kdy se v raných fázích Vesmíru oddělila neutrina od látky? Kdy došlo k nukleosyntéze? Jaké prvky vznikly? Kdy došlo k oddělení záření od látky? Co se s tím zářením do dneška dělo? Co je temný věk Vesmíru?