PHY568 - Relativité générale - Physique

Ce cours constitue une introduction à la relativité générale, la théorie relativiste de la gravitation.

Le cours commencera par une brève présentation de la relativité restreinte et des motivations qui conduisent à aller au-delà de la théorie newtonienne de la gravitation. Seront ensuite introduits les outils géométriques indispensables à l’étude de la relativité générale : le calcul tensoriel, la notion de dérivée covariante, les tenseurs de courbure. Ces éléments permettront d’aboutir aux équations d’Einstein, qui déterminent la géométrie de l’espace-temps en fonction de la distribution de matière.

La seconde partie du cours sera consacrée aux diverses applications physiques de la relativité générale, avec des illustrations issues de l’actualité scientifique. Nous commencerons par les exemples historiques : le mouvement des planètes dans le système solaire, la déviation des rayons lumineux, le retard de propagation etc. Nous étudierons ensuite les astres compacts : étoiles relativistes et trous noirs. Enfin, nous aborderons la cosmologie relativiste et les ondes gravitationnelles.

 

Langue du cours : Anglais




PHY568 - General Relativity - Physics

This course is an introduction to general relativity, the relativistic theory of gravitation.

The course will begin with a brief presentation of special relativity and the motivations that lead to go beyond the Newtonian theory of gravitation. Then, we will introduce the geometrical tools indispensable for the study of general relativity: tensor calculus, covariant derivative, curvature tensors. These objects will allow for writing Einstein's equations, which determine the geometry of space-time according to the distribution of matter.

The second part of the course will be devoted to several physical applications of general relativity, with illustrations from the current scientific activity. We will start with historical examples: the movement of planets in the solar system, the deviation of light rays, the time delays etc. We will then study compact stars: relativistic stars and black holes. Finally, we will discuss relativistic cosmology and gravitational waves.

 

Course Language : English