Y-sektionens studienämnd är ansvariga för att informationen på guiden är aktuell. Om du hittar någonting som inte stämmer kan du mejla SNY.

Budgetår


Institution

IFM

Examinator

Magnus Johansson

Schemablock

Halvtermin

VT1: block 1
VT2: block 2

Huvudområden

Matematik
Tillämpad matematik
Teknisk fysik
Fysik

Nivå

A1X

Tidsfördelning

6,0HP
Schemalagd tid: 38 timmar
Självstudietid: 122 timmar

SNY har ordet

OBS! Kursen gavs sista gången VT2020.

Innehåll

En överblick över de kosmologiska modellernas historiska utveckling. Kosmografi. Skillnad mellan Newtons mekanik och allmänna relativitetsteorin. Enkel framställning av krökt rum. Geodeter. Relativistiska effekter nära massiva objekt. Relativistisk kosmologi, Big Bang. Beskrivning av kosmologins standardmodell inkluderande begrepp som accelererande universum, inflation, mörk materia, mörk energi.

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 beräkningar 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.

 

Examinationsmoment

UPG1 - 6,0 HP
Inlämningsuppgifter och redovisningsuppgift (U, 3, 4, 5)

Organisation

Föreläsningar

Litteratur

Böcker
Berry, Michael V., (1989) Principles of cosmology and gravitation Bristol : Institute of Physics Publ., 1989
ISBN: 0852740379
Övrigt

Kompletterande utdelat material.

Kompletterande litteratur

Böcker
Liddle, Andrew, (2015) An Introduction to Modern Cosmology 3. ed. Chichester : Wiley, 2015
ISBN: 9781118502099,1118502094,9781118502143,1118502140

Alternativ litteratur.Ryden, Barbara Sue, (2017) Introduction to cosmology 2. ed. Cambridge : Cambridge University Press, 2017
ISBN: 9781107154834

Alternativ litteratur.

Relaterade profiler

Teori, modellering och visualisering
TMV - IFM

Rekommenderade förkunskaper

Flervariabelanalys, Linjär Algebra, Vektoranalys samt grundkunskaper i fysik inkluderande Vågrörelselära, Mekanik, Termodynamik och kännedom om den speciella relativitetsteorin (motsvarande t.ex. en kurs i Modern Fysik). Kursen vänder sig till civilingenjörs-, matematik- och fysikstudenter utan förkunskaper i ämnet, men en grundkurs i Astronomi kan studeras som bakgrund.

Flervariabelanalys
TATA43 - 8,0 HP - VT2 block 2
Linjär algebra
TATA24 - 8,0 HP - HT1 block 1, HT2 block 4 | HT1 block 4, HT2 block 4
Mekanik
TFYA76 - 6,0 HP - HT1 block 3
Modern fysik I
TFYA73 - 4,0 HP - VT1 block 3
Optik - teori och tillämpning
TFYA84 - 4,0 HP - VT2 block 4
Oscillationer och mekaniska vågor
TFYA82 - 4,0 HP - VT1 block 4
Termodynamik och statistisk mekanik
TFYA12 - 6,0 HP - HT2 block 4
Vektoranalys
TATA44 - 4,0 HP - HT1 block 1

Kommentarer

Logga in för att kunna läsa och skriva kommentarer.