Teoretisk fysik: Klassisk mekanik och speciell relativitetsteori

I den här kursen får du lära dig att använda symmetrier för att räkna på mekaniska system. Du får lära dig att formulera om Newtons mekanik till Lagrange- och Hamiltonmekanik. Vägen dit går via minsta verkans princip och variationskalkyl. Via denna omformulering av vanlig mekanik framträder plötsligt rollen av symmetrier. Noethers teorem säger att för varje kontinuerlig symmetri har vi en bevarad storhet. Bevarandet av rörelsemängd, energi och rörelsemängdsmoment kan härledas från symmetrier.

Den andra delen av kursen handlar om speciell relativitetsteori. Här får du verktyg för att förstå rumtid, Lorentztransformationer och relativistisk kinematik — viktiga begrepp inom modern fysik.

Kursen ger en stabil grund för vidare studier inom teoretisk fysik, astrofysik eller relaterade områden. Den är särskilt relevant för dig som vill fortsätta med allmän relativitetsteori, partikelfysik, kvantfältteori eller mer avancerad klassisk mekanik. Kursen kan ingå i kandidatprogrammet i fysik men kan även läsas som fristående kurs.

Kursens innehåll:

• Lagrangeformalism: minsta verkans princip, Euler-Lagranges ekvationer, bevarandelagar och generaliserade koordinater
• Introduktion till Hamiltonformalismen
• Tvång och Lagrangemultiplikatorer
• Tvåkropparsproblemet och Keplers lagar
• Lorentztransformationer
• Fyrvektorer och relativistisk kinematik

Undervisningen består av föreläsningar och räkneövningar där du får träna på att lösa problem och förstå teorin bakom. Du arbetar också med obligatoriska inlämningsuppgifter som hjälper dig att fördjupa dina kunskaper steg för steg.

Ett projekt ingår där du får presentera en modern tillämpning av klassisk mekanik eller relativitetsteori. Du får även ge återkoppling på en annan students presentation, vilket tränar din förmåga att bedöma och kommunicera fysikaliska resonemang.

Kursen avslutas med en skriftlig tentamen som testar hela kursinnehållet. Alla delar av kursen är obligatoriska för att få slutbetyg.

Behörighet

Grundläggande behörighet och Engelska 6/B, samt 30 hp fysik och 45 hp matematik inkluderande kunskaper motsvarande: FYSA12 Introduktion till universitetsfysik, med mekanik och ellära, 15 hp, NUMA01 Beräkningsprogrammering med Python, 7,5 hp, MATB21 Flervariabelanalys 1, 7,5 hp, och MATB22 Lineär algebra 2, 7,5 hp. alternativt 75 hp i matematik inkluderande kunskaper motsvarande: NUMA01 Beräkningsprogrammering med Python, 7,5 hp, MATB21 Flervariabelanalys 1, 7,5 hp, MATB22 Lineär algebra 2, 7,5 hp, MATB23 Flervariabelanalys 2, 7,5 hp, och MATB24 Lineär analys, 7,5 hp.

Urval

Platserna fördelas enligt följande: Betyg 20%, Högskoleprov 10% och antal tidigare högskolepoäng vid sista anmälningsdag (upp till 165) 70%.

Avgiftsfritt för medborgare inom EU

Du som är medborgare i ett land inom EU/EES och Schweiz betalar inga anmälnings- eller studieavgifter.

Studieavgifter för medborgare utanför EU/EES/Schweiz

Totalt pris för programmet/kursen:
23 125 kr

Första betalningen:
23 125 kr

Medborgare i ett land utanför EU/EES och Schweiz måste betala studieavgifter.
Avgiften betalas i en omgång i förväg inför varje termin.

Anmälningsavgift för medborgare utanför EU/EES/Schweiz

Utöver program- eller kursavgiften behöver du betala en anmälningsavgift på 900 kr när du ansöker via UniversityAdmissions.se. Avgiften betalas en gång, oavsett hur många program eller kurser du söker till under kommande terminen. Avgiften måste betalas för att din ansökan ska bli komplett.