129370
Fizikalna kozmologija
Da
6.0
30
15
15
Fakultet za fiziku
6.0
15(V) + 30(P) + 15(S)
izv. prof. dr. sc. Hrvoje Štefančić
doc. dr. sc. Marina Manganaro (V, S)
izv. prof. dr. sc. Hrvoje Štefančić (P)
Ciljevi
1. Upoznavanje s modernim opažačkim podacima o strukturi i dinamici svemira
2. Razumijevanje temeljnih principa moderne kozmologije i njihove povezanosti s fundamentalnim teorijskim i eksperimentalnim rezultatima u drugim područjima fizike
3. Razumijevanje i kvantitativna razrada Opće teorije relativnosti u kozmološkom kontekstu
4. Stjecanje uvida u teoriju Velikog praska i termalne evolucije svemira
5. Upoznavanje s teorijom kozmičke inflacije, začetkom i evolucijom nehomogenosti u svemiru te nastankom opaženih kozmičkih struktura
6. Usvajanje analitičkog i numeričkog pristupa rješavanju glavnih jednadžbi globalne evolucije svemira
7. Razvoj objedinjene slike i kronologije evolucije svemira i dominantnih fizikalnih efekata u pojedinim epohama njegovog razvoja
A. Liddle: An Introduction to Modern Cosmology
S. Dodelson: Modern Cosmology,
1. Uvid u moderne opažačke spoznaje o dinamici i strukturi svemira
2. Operativna primjena Opće teorije relativnosti u kvantitativnom opisu dinamike homogenog i izotropnog svemira
3. Iskustvo primjene spoznaja iz fizike visokih energija i statističke fizike na razumijevanje termalne povijesti svemira
4. Kvalitativno razumijevanje procesa kozmičke inflacije, faznih prijelaza u ranom svemiru, nastanka i rasta nehomogenosti te formiranja opaženih kozmičkih struktura
5. Izrađen projekt numeričkog rješavanja modela evolucije svemira
| Tjedan | Datum | Sati | Tema |
| 1. | 5 | Povijesni razvoj predodžbe o svemiru. Rezultati i tehnike modernih opažanja u kozmologiji. Opažačka baza kozmološkog Standardnog modela. Kozmološki princip i alternativni pristupi. Motivacija jednadžbi fizikalne kozmologije iz Newtonove gravitacije. Vrste materije i sastav svemira. Robertson-Walker metrika: motivacija iz kozmološkog principa, geometrija prostora za različite zakrivljenosti, generički karakter ekspanzije/kontrakcije. | |
| 2. | Vježbe | ||
| Seminar: The first three minutes: a seminar based on the homonymous Weinberg's book (essentials of the homogeneous Big Bang) | |||
| 3. | 5 | Pregled opće teorije relativnosti. Einsteinove jednadžbe za Robertson-Walker metriku. Jednadžbe kontinuiteta za različite vrste materije. | |
| 4. | Vježbe | ||
| Seminar: Multi wavelength observations (overview of different instruments used in cosmology across the electromagnetic spectrum) | |||
| 5. | 5 | Mjere udaljenosti u kozmologiji. Rješenja Friedmannove jednadžbe za različite vrste materije u svemiru. Opažački parametri. Kozmološka konstanta i tamna energija. Starost svemira i njen izračun u različitim modelima. | |
| 6. | Vježbe | ||
| Seminari: -How to measure the distance of a galaxy - The Cosmic Gamma-ray Horizon | |||
| 7. | 5 | Tamna materija. Rani svemir. Čestične vrste u termalnoj ravnoteži u ekspandirajućem svemiru. Izlazak čestičnih vrsta iz termalne ravnoteže. Neutrini u kozmologiji. Bariogeneza. | |
| 8. | Vježbe | ||
| Seminari: Neutrino experiments at low and high energy and their implications in cosmology | |||
| 9. | 5 | Fazni prijelazi u ranom svemiru. Primordijalna nukleosinteza. Kozmičko mikrovalno pozadinsko zračenje. | |
| 10. | Vježbe | ||
| Seminari: -More on the CMB (seminar based on parts of Partridge's book "3k: The Cosmic Microwave Background") -The QUIJote experiment | |||
| 11. | 5 | Potreba za fazom inflacije. Modeli inflacije. Proizvodnja inicijalnih nehomogenosti u završnim fazama inflacije. Nehomogenosti u svemiru i nastanak kozmičkih struktura na velikoj skali. Inicijalni singularitet. Asimptotska rješenja i singulariteti. Metode analize opažačkih podataka u kozmologiji. | |
| 12. | Vježbe | ||
| Seminar: Dark matter experiments and their latest results | |||
| 13. | Vježbe | ||
| 14. | Vježbe | ||
| 15. | Vježbe | ||
| Aktivnost koja se ocjenjuje | Udio aktivnosti u ECTS bodovima | Maximalan broj bodova |
| Pohađanje nastave | 1 | 15 |
| Pismeni ispit | 2.5 | 40 |
| Projekt | 0.6 | 10 |
| Aktivnost | 0.4 | 10 |
| Usmeni ispit | 1.5 | 25 |
| ODRŽAVANJE NASTAVE | Vrijeme | Učionica |
| Predavanja | Petak 10:00-15:00 every second week | O-154 |
| Vježbe | Petak 10:00-12:30 | O-154 |
| Seminar / praktikum | Petak 12:30-15:00 | O-154 |