Образовательная программа "Теория фундаментальных взаимодействий и квантовая гравитация" / Введение в космологию
УЧЕБНЫЙ ПЛАН / КУРСЫ
ВВЕДЕНИЕ В КОСМОЛОГИЮ:
Бакалавриат / к.ф.-м.н. В.А. Сирота
Введение. Объекты, масштабы. Способы измерения расстояний.
Иерархическая структура. Хаббловское расширение. "Ньютоновская" модель расширения Вселенной.
Понятие о реликтовом излучении, его происхождении.
Геометрия Вселенной. Космологический принцип. Изометрии и форм-инвариантность. Метрика Робертсона-Уокера.
Распространение света в метрике РУ. Красное смещение. Измерение расстояний. Зависимость светимость-красное смещение.
Уравнения Эйнштейна. Космологические решения.
Модели Фридмана. Космологическая постоянная. Модели с темной энергией. Аргументы в пользу существования темной энергии.
Горизонты частиц и событий в разных моделях.
Рекомбинация и реликтовое излучение. Преобразование спектра при свободном расширении. Состояние вещества и излучения до рекомбинации. Горячая Вселенная.
Формула Саха: кинетический вывод. Рекомбинация в расширяющейся Вселенной. Эффект Зельдовича- Курта-Сюняева; двухфотонная рекомбинация.
Реликтовое излучение Вселенная после рекомбинации. Реионизация. Эффект Зельдовича-Сюняева.
Анизотропия реликта. Дипольная и мелкомасштабная анизотропия. Допплеровские пики.
Дополнительный механизмы, влияющие на анизотропию. Эффект Сакса-Вольфа. Затухание Силка.
Поляризация реликтового излучения.
Нуклеосинтез. Температурная история Вселенной.
Формирование нелинейных структур как результат развития неустойчивости. Теория Джинса. Рост флуктуаций в расширяющейся Вселенной. Образование галактик.
Темная материя. Аргументы "за" - теоретические и наблюдательные. Кандидаты.