Juan García-Bellido C-XI-502

1. Teoría Newtoniana de la Gravitación
• Universalidad de la caida libre.
• Masa inercial y gravitacional.
• Ley inversa del cuadrado de la distancia.
• Teoría de la gravitación de Newton.
• Principio de Mach.
2. Relatividad Especial
• Sistemas de referencia inerciales.
• Transformaciones de Lorentz.
• Las ecuaciones de Maxwell.
• Dilatación temporal.
• Tensor energía-momento.
• Fluidos perfectos. Ecuaciones de estado.
3. El Principio de Equivalencia
• Equivalencia entre gravitación e inercia.
• Ecuaciones de movimiento. Conexión afín.
• Referenciales inerciales locales.
• Deflexión gravitacional de la luz.
• Dilatación gravitacional del tiempo.
4. Gravitación y Geometría
• Deformación gravitacional de los conos de luz.
• Tensor métrico.
• Caida libre como movimiento geodésico.
• Derivada covariante y transporte paralelo.
• Fuerzas de marea y tensor de curvatura.
• Principio de Covariancia General.
5. Teoría Einsteniana de la Gravitación
• Derivación de las ecuaciones de Einstein.
• El tensor de Ricci y las identidades de Bianchi.
• La constante cosmológica.
• La acción de Hilbert-Einstein.
• Teorías escalar-tensor. Transformaciones conformes.
• Espacios simétricos. Vectores de Killing. Soluciones exactas.
6. Pruebas clásicas de la Relatividad General
• Simetría Esférica y teorema de Birkhoff.
• Geometría de Schwarzschild.
• Desplazamiento gravitacional de frecuencias.
• Deflexión de la luz por campos gravitacionales.
• Precesión de los periastros.
• Retraso gravitacional del eco de radar.
7. Principios Fundamentales de la Cosmología
• Homogeneidad e Isotropía.
• La métrica de Friedmann-Robertson-Walker.
• La expansión del Universo y la ley de Hubble.
• Los parámetros cosmológicos.
• Horizontes y distancias cosmológicas.
• La paradoja de Olbers.
8. La historia térmica del Universo
• La teoría del Big Bang.
• Termodinámica de fluídos en equilibrio.
• El desacoplo de las partículas.
• La nucleosíntesis primordial.
• El fondo de radiación de microondas.
9. La formación de galaxias
• Teoría de perturbaciones lineales.
• Colapso gravitacional. Masa de Jeans.
• Espectro primordial y materia oscura.
• Lentes gravitacionales.
• Determinación de parámetros cosmológicos.
10. El paradigma inflacionario
• El problema de condiciones iniciales.
• Bariogenésis y asimetría materia-antimateria.
• Campos escalares y potenciales constantes.
• Origen de las perturbaciones de la métrica.
• El fondo de radiación y la formación de estructura.

Libros de texto

Gravitation and Cosmology,  S. Weinberg,   Wiley & Sons (1972)

A First Course in General Relativity,  B. Schutz,   Cambridge U.P. (1985)

Gravitation,  C.W. Misner, K.J. Thorne & J.A. Wheeler,   Freeman & Co.(1973)

General Relativity,  R. Wald,   Chicago U.P. (1984)

Theory and Experiment in Gravitational Physics,  C.M. Will,   Cambridge U.P. (1993)

The Early Universe,  E. Kolb y M. Turner, Perseus Books (1993)

Principles of Physical Cosmology, P.J.E. Peebles, Princeton U.P. (1993)

Cosmological Physics, J. Peacock, Cambridge U.P. (1998)

Cosmological Inflation and Large-Scale Structure, A. Liddle and D. Lyth,
Cambridge U.P. (2000)

Classical Fields: General Relativity and Gauge Theory,  M. Carmeli,   Wiley & Sons (1982)

Spacetime and Geometry: An Introduction to General Relativity,   S.M. Carroll,   Addison-Wesley (2003)

Introduction to General Relativity,  G. t'Hooft,   Rinton Press (2002)
       [http://www.phys.uu.nl/~thooft/lectures/genrel.ps]

A short course in General Relativity,  J. Foster & J.D. Nightingale,   Springer-Verlag (1995)

Essential Relativity,  W. Rindler,   Springer-Verlag (1977)

Spacetime Physics,  E.F. Taylor & J.A. Wheeler,   Freeman & Co. (1992)

Lecture Notes on General Relativity,  S.M. Carroll   (1997),   http://es.arXiv.org/abs/gr-qc/9712019
 

Libros de consulta y artículos de review

General Relativity,  S.W. Hawking & W. Israel,   Cambridge U.P. (1979)

Modern Cosmology, S. Dodelson, Academic Press (2003)

300 years of Gravitation,  S.W. Hawking & W. Israel,   Cambridge U.P. (1987)

The Large Scale Structure of Space-Time,  S.W. Hawking & G.F.R. Ellis,   Cambridge U.P. (1973)

General Relativity and Relativistic Astrophysics,  N. Straumann,   Springer-Verlag (1984)

Geometrical Methods of Mathematical Physics,  B. Schutz,   Cambridge U.P. (1980)

Quantum Fields in Curved Space,  N.D. Birrel & P.C.W. Davies,   Cambridge U.P. (1982)

Differential Geometry, Gauge Theories and Gravity,  M. Göckeler & T. Schücker,   Cambridge U.P. (1987)

Black Holes. The membrane paradigm,  K.S. Thorne, R.H. Price & D.A. MacDonald,   Yale U.P. (1986)

The Confrontation between General Relativity and Experiment,   C.M. Will,   Living Rev. Rel. 4 (2001) 4
       [http://es.arXiv.org/abs/gr-qc/0103036]

Gravitation and Experiment,  T. Damour   (1997),   http://es.arXiv.org/abs/gr-qc/9711061

Experimental Tests of Gravitational Theory,  T. Damour,   Review of Particle Properties, Cap. 17 (2002)
       [http://pdg.web.cern.ch/pdg/2002/gravrpp.pdf]
 

Libros de problemas

Problem book in Relativity and Gravitation,  A.P. Lightman, W.H. Press, R.H. Price & S.A. Teukolsky,   Princeton U.P. (1975)

Cosmology and Astrophysics through problems,  T. Padmanabhan,   Cambridge U.P. (1996)
 

Libros históricos y de divulgación

The Principle of Relativity: The original papers,  A. Einstein,   Dover (1952)

The Theory of Relativity,  W. Pauli,   Dover (1981)

Space, Time, Matter,  H. Weyl,   Dover (1952)

The Mathematical Theory of Relativity,  A. Eddington,   Cambridge U. P. (1960)

Relativity and Common Sense,  H. Bondi,   Cambridge U. P. (1980)

The Expanding Universe,  A. Eddington,   Cambridge U. P. (1987)

Space, Time, and Gravity : The Theory of the Big Bang and Black Holes,   R.M. Wald,   Chicago U.P. (1992)