TATA46 |
Kosmologi, 4 p
/
6 hp
/Cosmology/
För:
Fys
Mat
MFYS
Y
|
|
Prel. schemalagd
tid: 28
Rek. självstudietid: 132
|
|
Utbildningsområde: Naturvetenskap
Ämnesgrupp: Matematik Nivå (A-D):C
Huvudområde: Matematik, Tillämpad matematik, Fysik, Teknisk fysik Nivå (G1,G2,A): A
|
|
Mål:
Kursens mål är att ge en överblick av de kosmologiska modellernas historiska utveckling. Tyngdpunkten ligger på 'Big Bang'-modellen, men även andra modeller behandlas. Bristerna i Newtonsk mekanik och den speciella relativitetsteorin tas upp och motiverar övergången till den allmänna relativitetsteorin. De tillhörande matematiska verktygen för beräkningarn i krökta rumtider, som förklarar fenomen som Merkurius bana, krökning av ljus, universums expansion, svarta hål, den initiala 'Big Bang'-singulariteten och vårt universums slutliga öde studeras. För att klara kursen är det nödvändigt att:
- ha en överblick över de stora historiska modellerna och kunna reproducera enkla historiska geometriska beräkningar
- ha en överblick över dagens kosmologiska modeller och kunna enkla kosmiska avståndsberäkningar
- kunna använda Newtonsk mekanik och den speciella relativitetsteorin för enkla beräkningar, och förstå varför de inte räcker för kosmologiska beräkningar
- förstå den fysikaliska grunden för allmän relativitetsteori, och räkna på metriker och geodeter i krökta rumtider
- kunna göra beräkningar i krökta rumtider nära massiva objekt genom att använda Schwarzschild-metriken
- kunna räkna på skillnaderna mellan olika kosmologiska modeller genom att använda Robertson-Walker-metriken
- kunna härleda Friedmannekvationerna och använda dem för att studera universums historia enligt de olika modellerna över universum
- förstå relevansen av den kosmiska svartkroppsstrålningen i 'Big Bang'-teorin
- ha en överblick över några alternativa kosmiska teorier
- ha en överblick över de senaste rönen och teorierna.
|
|
Förkunskaper: (gäller studerande antagna till program som kursen ges inom, se 'För:' ovan) Analys B, Linjär Algebra, Vektoranalys eller motsvarande, samt grundkunskaper i fysik. Kursen vänder sig till civilingenjörs-, matematik- och fysikstudenter utan förkunskaper i ämnet. Emellertid rekommenderas varmt kurs i relativitetsteori eller motsvarande.
OBS! Tillträdeskrav för icke programstudenter omfattar vanligen också tillträdeskrav för programmet och ev. tröskelkrav för progression inom programmet, eller motsvarande.
|
|
Organisation: Föreläsningar
|
|
Kursinnehåll: En överblick över de kosmologiska modellernas historiska utveckling.
Skillnad mellan Newtons mekanik och allmänna relativitetsteorin. Enkel framställning av krökt rum. Geodeser. Relativistiska effekter nära massiva objekt. Relativistisk kosmologi, Big Bang.
|
|
Kurslitteratur: Berry, M. V: Principles of Cosmology and Gravitation. Institute of Physics Publishing 1993, ISBN0-85274-037-9.
|
|
Examination: |
UPG1
|
Inlämningsuppgifter och redovisningsuppgift (U,3,4,5) |
4 p
|
/
|
6 hp
|
|
|
|
|