2012/2013 — Весенний семестр
Введение в космологию
Курс по выбору.
Разделы: Теоретическая и экспериментальная физика.
Кафедра общей физики.
Первое занятие 25 февраля в 18:30. Аудитория: 117 ГК.
Лектор: Савров М. А., PhD, доцент кафедры общей физики.
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 XX века.
Лекции будут читаться на английском языке.
Программа курса
1. Введение в общую теорию относительности. Принцип эквивалентности. Локальные лоренцевы системы координат. Связь кривизны пространства-времени и тяготения. Уравнения Эйнштейна
2. Введение в космологию. Метрика Робертсона-Уокера. Расширение Вселенной, закон Хаббла. Уравнения Фридмана.
3. Эталонная модель Вселенной. Решение уравнений Фридмана. Проблема тёмной материи Космологическая постоянная. Горизонты.
4. Теория Большого Взрыва. Первоначальная сингулярность. Реликтовое излучение. Первичный нуклеосинтез. Проблема происхождения барионов. Асимметрия материи и антиматерии, условия Сахарова
5 Образование крупномасштабных структур. Развитие первоначальных флуктуаций. Ньютоновская ’ космология. Предел Джинса.
6. Эволюция звёзд, синтез элементов. Верхняя и нижняя границы на массу звезды Красные гиганты, бурые карлики, белые карлики. Сверхновые. Происхождение тяжёлых элементов
7. Инфляционная космология. Проблемы теории Большого Взрыва. Стадия раздувания Вселенной перед Большим Взрывом.
8. Понятие о квантовой теории поля. Связь группы Пуанкаре с элементарными частицами. Квантовые поля. Диаграммы Фейнмана. Радиационные поправки. Калибровочные симметрии.
9. Стандартная Модель частиц и взаимодействий (СМ). Фермионы СМ. Взаимодействия СМ, калибровочные бозоны Бозон Хиггса. Адроны. Эксперименты по глубоконеупругому рассеянию.
10. Чёрные дыры. Гравитационный коллапс. Горизонт событий и его свойства.
11. Поиски окончательной теории. Теории Великого Объединения. Суперсимметрия и супергравитация. Теория суперструн. Представление о множественной Вселенной.
Литература
1. Л.С. Горбунов, В.А. Рубаков, Введение в теорию ранней Вселенной: Теория горячего Большого взрыва, Издательство ЛКИ, 2008.
2. P.D.B. Collins, A.D. Martin, E.J. Squires, Particle Physics and Cosmology, John Wiley & Sons, 1989 (есть в электронной библиотеке физтеха).
3. А. Лайтман, В. Пресс, Р. Прайс, С. Тюкольски, Сборник задач по теории относительности и гравитации, Мир, 1979.
4. S. Weinberg, 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).
5. Окунь Л.Б. Лептоны и кварки, Наука, 1990 (имеется в электронной библиотеке физтеха) 6. Particle Data Group, Up-to-date Reviews on Modem 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.
