2010/2011 — Весенний семестр

Разделы

Введение в космологию

Курс по выбору.

Разделы: Теоретическая и экспериментальная физика.

Первое занятие 21 февраля в 18:30. Аудитория: 430 ГК.

Лектор: Савров М. А., Ph.D.

Курс рассчитан на студентов 3 — 4 курсов.

Целью курса является ознакомление с основными физическими представлениями об устройстве и эволюции Вселенной, которые сформировались во второй половине ХХ века.

В зависимости от пожеланий студентов курс будет читаться на русском или английском языке.

Программа курса

Введение в Стандартную Модель частиц и взаимодействий (СМ). Фермионы СМ. Взаимодействия СМ, калибровочные бозоны. Адроны. Эксперименты по глубоконеупругому рассеянию.

Понятие о квантовой теории поля. Принцип относительности (Галилея). Группа Пуанкаре. Принцип локальности. Операторы квантовых полей. Лагранжев формализм квантовой теории поля. Диаграммы Фейнмана.

Перенормируемость. Калибровочные поля. Лагранжиан СМ.

Введение в общую теорию относительности. Принцип эквивалентности. Локальные лоренцевы системы координат. Связь кривизны пространства-времени и тяготения. Уравнения Эйнштейна.

Введение в космологию. Метрика Робертсона-Уокера. Расширение Вселенной, закон Хаббла. Уравнение Фридмана.

Эталонная модель Вселенной. Теория Большого Взрыва. Реликтовое излучение.

Первичный бариогенезис. Асимметрия материи и антиматерии, условия Сахарова. Первичный нуклеосинтез.

Образование крупномасштабных структур: звёзды и галактики. Эволюция звёзд, синтез элементов. Сверхновые. Происхождение тяжёлых элементов. Чёрные дыры.

Проблема тёмной материи. Космологическая постоянная.

Введение в инфляционную космологию. Проблемы теории Большого Взрыва. Стадия раздувания Вселенной перед Большим Взрывом.

Гипотезы. Теории Великого Объединения. Суперсимметрия. Попытки проквантовать гравитацию. Теория суперструн. Ландшафт. Представление о множественной Вселенной. Антропный принцип.

Литература

P.D.B.Collins, A.D.Martin, E.J.Squires, Particle Physics and Cosmology, John Wiley & Sons, 1989 (есть в электронной библиотеке физтеха)
Weinberg, Steven, The Quantum Theory of Fields, Vol.1, Foundations. Vol.2, Modern Applications, Cambridge University Press. 1996 (имеется русский перевод: С.Вайнберг, Квантовая теория поля, в 2-х томах, Физматлит, 2003)
Окунь Л.Б., Лептоны и кварки, Наука, 1990 (имеется в электронной библиотеке физтеха)
Particle Data Group, Up-to-date Reviews on Modern Topics of Fundamental Physics, http://pdg.lbl.gov

Что развивает курс (данные для «Вектора»)

Физика (курс сфокусирован на этом)

Информация о развиваемых компетенциях занесена в систему для работы «Вектора». Поскольку занесение информации производится редакторами проекта, а не авторами курсов, информация может быть неполной или даже частично неверной. Если Вы нашли ошибку, напишите нам об этом. См. также подробнее о системе «Вектор» и полный список компетенций.