Relativit generale
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 35

Relatività generale PowerPoint PPT Presentation


  • 176 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Relatività generale . e oltre . Principio di equivalenza. Non è possibile distinguere la gravità dall’accelerazione Massa inerziale = massa gravitazionale Gravità può essere descritta in termini metrici. Spazio tempo dinamico. Materia determina le lunghezze. Materia e spazio.

Download Presentation

Relatività generale

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Relativit generale

Relatività generale

e oltre

Fisica 24 ore


Principio di equivalenza

Principio di equivalenza

  • Non è possibile distinguere la gravità dall’accelerazione

  • Massa inerziale = massa gravitazionale

  • Gravità può essere descritta in termini metrici

Fisica 24 ore


Spazio tempo dinamico

Spazio tempo dinamico

  • Materia determina le lunghezze

Fisica 24 ore


Materia e spazio

Materia e spazio

  • Uno può visualizzare la relatività generale pensando lo spazio tempo come un foglio che in assenza di materia è piatto ma è curvato della materia

materia

Sorgente di Curvatura

dello spazio tempo

Fisica 24 ore


Deviazione della luce lenti

Deviazione della luce (lenti)

  • Effetto gravità equivale ad una modificazione tessuto spazio temporale

  • La luce viene deviata, e quindi può essere focalizzata, da una distribuzione di massa

Fisica 24 ore


Buchi neri

Buchi neri

  • Regione delle spazio tempo che ………. intrappola la luce

Fisica 24 ore


Onde gravitazionali

Onde gravitazionali

  • Evidenza indiretta PSR 1913+16

  • Nobel a Taylor nel 1993

Fisica 24 ore


Einstein ed oltre einstein

Einstein ed Oltre Einstein

  • Onde gravitazionali

  • Cosa ha dato energia al BIG BANG

  • Cosa succede al bordo di un BUCO NERO

  • Cosa è l’energia oscura

Fisica 24 ore


Progressi da osservazione con base nello spazio

Spettroscopia X [Chandra]

Spettroscopia Gamma [Integral]

Progressi da osservazione con base nello spazio

Fisica 24 ore


Immagini x centro della galassia

Immagini X (Centro della galassia)

Fisica 24 ore


Gamma ray burst

“Gamma Ray Burst”

  • Sono gli eventi più energetici dell’universo

    Missione SWIFT NASA concorrenza con INTEGRAL

Fisica 24 ore


Relativit generale

MATERIA OSCURA

  • rilevata solo dai suoi effetti gravitazionali

  • non rientra nel Modello Standard delle particelle elementari

  • uno dei principali costituenti dell’universo?

luce = tracciante di massa

“oscura” = non emette luce

Fisica 24 ore


Relativit generale

effetti gravitazionali - prima evidenza:

materia oscura nelle galassie (Zwicky, 1933)

Keplero:

...“massa mancante”

Fisica 24 ore


Relativit generale

effetti gravitazionali - seconda evidenza:

materia oscura nei cluster di galassie

cluster di galassie:

Contengono gas caldo che emette radiazione X

materia oscura  equilibrio meccanico:

senza materia oscura il gas caldo si dissolverebbe

Fisica 24 ore


Relativit generale

effetti gravitazionali - terza evidenza:

lenti gravitazionale

massa alone  forma degli archi

Abell 2218, un cluster di galassie lontano circa 3 miliardi di anni luce, piega la luce dalle galassie retrostanti creando lunghi e deboli archi.

http://ngst.gsfc.nasa.gov/science/gravlens.htm

Fisica 24 ore


Relativit generale

Candidati di Materia Oscura

Barionica: materia ordinaria fatta di protoni e neutroni?

  • Alcune idee:

  • Nane Brune o pianeti tipo Giove

  • Resti di stelle fredde (buchi neri, stelle di neutroni, nane bianche,

  • Buchi neri primordiali (lasciati dopo il Big Bang)

  • Tutte queste forme di materia oscura barionica sono collettivamente chiamate Massive Compact Halo Objects (MACHOs)

Non barionica: prodotta nei primi istanti dopo il Big Bang

  • Alcune idee:

  • Neutrini massivi

  • Nuove particelle esotiche

  • Tutte queste forme di materia oscura non barionica sono collettivamente chiamate Weak Interactive Massive Particles (WIMPs)

 oltre il Modello Standard

Fisica 24 ore


Relativit generale

Indagine cosmologica 

?

Fisica 24 ore


Relativit generale

INFLAZIONE & ENERGIA OSCURA

dopo il Big Bang...

ESPANSIONE ACCELERATA

... e oggi?

COSTANTE COSMOLOGICA

 oltre il Modello Standard?

Fisica 24 ore


Il problema gravitazionale a due corpi

CL

FN

FN or CL

FN 15M

ISCO

+10-21-

tempo

–10-21-

Il problema gravitazionale a due corpi

ONDE Gravitazionali

“plunge/merger”

“ring-down”

“inspiral”

Fisica 24 ore


Ligo virgo

LIGO & VIRGO

Fisica 24 ore


L osservatorio ad hanford

L’osservatorio ad Hanford

Fisica 24 ore


Geo600 hannover

GEO600 Hannover

Fisica 24 ore


Lisa ligo virgo

LISA – LIGO/VIRGO

Fisica 24 ore


Relativit generale

LISA

  • Interferometro con base nello spazio

Fisica 24 ore


Sorgenti gravitazionali per lisa

Sorgenti gravitazionali per LISA

  • Sistemi semi-separati di piccolo periodo

    Primaria: nana bianca

    Secondaria: una stella che trasferisce materia alla sua compagnia

Fisica 24 ore


Risolvere numericamente le equazioni di einstein

Risolvere numericamente le equazioni di Einstein

Affettando lo spazio tempo:

Decomposizione 3+1

6 equazioni di evoluzione + 4 vincoli

Devono essere soddisfatte dalle

CONDIZIONI INIZIALI

Fisica 24 ore


La forma bssn delle equazioni di einstein nel formalismo hamiltoniano

La forma BSSN delle equazioni di Einstein nel formalismo Hamiltoniano

[4] M. Shibata, T. Nakamura: “Evolution of three dimensional gravitational ..”, Phys. Rev. D52(1995)5429

[5] T.W. Baumgarte, S.L. Shapiro: “On the numerical integration of Einstein..”, Phys. Rev. D59(1999)024007

Fisica 24 ore


Schwarzschild in coordinate di novikov

grr

Schwarzschild in coordinate di Novikov

  • “geodesic slicing”:

  • Osservatore in caduta libera

  • lapse = 1, shift = 0

  • codice fallisce per = m

  • “singularity avoiding slicing”

  • shift = 0

  • black hole

Fisica 24 ore


Collisione di due buchi neri

Collisione di due buchi neri

  • I dati iniziali corrispondono a due buchi neri non rotanti

  • La simulazione parte dall’ISCO

  • La gravitazionale emessa è mostrata dai colori

  • L’orizzonte degli eventi dei buchi neri è mostrata come una superficie scura.

  • Compiono circa un 1/3 di orbita prima di unirsi.

    http://www.eu-network.org/Documents/Movies.html

Fisica 24 ore


Ricerche a parma il progetto albert100 og51

Ricerche a Parma: Il progetto Albert100 (OG51)

  • La rivelazione delle onde gravitazionali si avvicina

  • I Fisici sperimentali hanno bisogno di “templates”

  • Non c’erano (in ITALIA) risorse computazionali dedicate alla relatività numerica

FerraraFortini Pierluigi

PadovaFernando De Felice, Gianluca Genelli, Francesco Sorge

ParmaRoberto De Pietri, Francesco Di Renzo, Alessandro Nagar,

Enrico Onofri

Roma 1Omar Benhar Noccioli, Valeria Ferrari, Leonardo Gualtieri,

Giovanni Minutti, Josè PonsTrieste (Sissa)LucaBaiotti, Antonio Lanza, Luciano Rezzolla, John Miller,

Pedro Montero

Fisica 24 ore


Il nostro sistema

Il nostro sistema

  • 44 nodi IBM e-server 330

  • 88 Pentium III 1,133 GHz

  • 1.5 GBytes RAM per nodo

Fisica 24 ore


Accrescimento quasi periodico e onde gravitazionali da una stella di neutroni toroidale oscillante

Accrescimento quasi periodico e onde gravitazionali da una stella di neutroni toroidale oscillante

Collaborazione di

L. Rezzola, O. Zanotti and T. Font.

Dettagli: gr-qc/0210018

  • Viene mostrata l’evoluzione della densità di massa a riposo della stella di neutroni toroidale

  • Il calcolo è stato effettuato con codice idrodinamico relativistico in 2D usando coordinate polari.

  • Lo spazio-tempo del buco nero è ottenuto come una sequenza di stati quasi stazionari di soluzioni di Schwarzschild con massa che si incrementa.

Fisica 24 ore


Benchmarks

Benchmarks

  • Prova di velocità standard BenchADM

    • Evoluzione della metrica piatta di Minkowski

    • 100 passi di evoluzione temporale

    • Tempi di esecuzione in secondi

  • Simulazioni non lineari in 3D

  • GRIGLIA (Np=64) ~ 270x270x270

Fisica 24 ore


Relativit generale

………

albert vs. altri

Griglia 40x40x40 su

1 nodo di calcolo

www.cactuscode.org/Benchmark/Results.html

Fisica 24 ore


Tempi di esecuzione per bssn

Tempi di esecuzione per BSSN

  • Evoluzione del tipo BSSN

    • Evoluzione della metrica piatta di Minkowski

    • 100 passi temporali

    • Tempo di esecuzione in sec

    • Evoluzione temporale: ICN a tre passi

    • Lapse: affettamento 1+log

    • Shift: ‘delayed’ Gamma freezing

  • Simulazione non lineare 3D

  • Griglia (Np=64) 308x308x148

Fisica 24 ore


  • Login