FU:TFNSP0008 Cosmology - Course Information

TFNSP0008 Cosmology

Extent and Intensity

3/2/0. 7 credit(s). Type of Completion: zk (examination).

Teacher(s)

prof. RNDr. Zdeněk Stuchlík, CSc. (lecturer)
doc. RNDr. Petr Slaný, Ph.D. (seminar tutor)

Guaranteed by

prof. RNDr. Zdeněk Stuchlík, CSc.
Institute of physics in Opava

Prerequisites (in Czech)

(FAKULTA(FU) && TYP_STUDIA(N))

Course Enrolment Limitations

The course is also offered to the students of the fields other than those the course is directly associated with.

fields of study / plans the course is directly associated with

• Particle physics (programme FU, TFYZNM)
• Computer physics (programme FU, TFYZNM)
• Relativistic astrophysics (programme FU, TFYZNM)

Course objectives (in Czech)

Předmět umožňuje studentům seznámit se základy kosmologie, přičemž se u studentů předpokládá znalost základů obecné teorie relativity.

Syllabus (in Czech)

• Hlavní témata předmětu jsou:
  • Geometrie vesmíru: homogenita a izotropie, Robertsonova-Walkerova geometrie, souputující souřadnice, kosmologický rudý posuv, objev expanze vesmíru, Hubbleova konstanta
  • Dynamika vesmíru: tenzor energie hybnosti kosmické látky, Friedmanovy rovnice
  • Hmotou dominovaná expanze, zářením dominovaná expanze, expanze dominovaná energií vakua, Kosmologická konstanta, Einsteinův statický Vesmír
  • Kosmické mikrovlné záření (KMZ): záření absolutně černého tělesa, objev KMZ – Penzias-Wilson , Rayleighova-Jeansova formule, původ KMZ – rekombinace a poslední rozptyl
  • Anizotropie KMZ: dipólová anizotropie, Sunyaevův-Zeldovičův efekt, Sachs-Wolfe efekt, integrovaný Sachs-Wolfe efekt (Reesův-Sciamův efekt), mise COBE, WMAP, Planck
  • Ranný vesmír: teplotní historie, Fermiho-Dirakovo rozdělení, Bose-Einsteinovo rozdělení, čas a teplota
  • Oddělení neutrin, zahřátí anihilací elektronů a pozitronů, kosmologická nukleosyntéza, nadbytek He, D, He3, Li
  • Baryo a Lepto-syntéza, Cold Dark Matter, WIMPS(Weakly Interacting Massive Particles), hledání WIMPS
  • Inflační teorie: problémy standartního modelu (plochost, horizonty, monopoly), Guthova („stará“) inflace a Lindeho („nová“) inflace,
  • „Falešné“ vakuum, quintessence, „Slow-roll“, chaotická a „věčná“ inflace, inflace jako původ kosmologických fluktuací.

Literature

recommended literature
• S. Weinberg. Cosmology. Oxford University Press, 2008. info
• Horský, J., Novotný, J. Štefaník, M. Úvod do fyzikální kosmologie, Academia, Praha, 2004
• Weinberg, S. Gravitation and Cosmology: Principles and Applications of the General Theory of Relativity, WILEY, New York, 1976
• Misner, C. W., Thorne, K. S., Wheeler, J. A. Gravitation, Freeman, San Francisco, 1973 (2017)

Assessment methods (in Czech)

ústní zkouška, písemný zápočtový test

Language of instruction

Czech

• Enrolment Statistics (summer 2021, recent)
  
• Permalink: https://is.slu.cz/course/fu/summer2021/TFNSP0008