Περιγραφή θέματος

  • Γενικά

    Κοσμολογία

    Διδάσκουσα : Παναγιώτα Καντή

    Περιγραφή:

    Το μάθημα αυτό έχει σκοπό να παρουσιάσει στους φοιτητές τις βασικές αρχές της επιστήμης της Κοσμολογίας, μιας από τις πιο γρήγορα εξελισσόμενες επιστήμες σήμερα, αλλά και να τους διδάξει πώς κατασκευάζονται, και συγκρίνονται με τα παρατηρησιακά δεδομένα, τα διαφορετικά κοσμολογικά μοντέλα.

    Μαθησιακοί στόχοι μαθήματος:

    Με το πέρας του μαθήματος, κάθε φοιτητής θα πρέπει:

    1. Να γνωρίζει τις Βασικές Αρχές και υποθέσεις της Κοσμολογίας, όπως αυτές διαμορφώθηκαν μετά από αιώνες θεωρητικών μελετών και παρατηρήσεων.
    2. Να συνδέει την δομή του χωρόχρονου με την κατανομή ύλης και ενέργειας του σύμπαντος μέσω των εξισώσεων του Einstein.
    3. Να κατασκευάζει και να επιλύει απλά κοσμολογικά μοντέλα παρουσία ενός ή δύο «συστατικών» του σύμπαντος.
    4. Να γνωρίζει τα πιο πρόσφατα παρατηρησιακά δεδομένα τα οποία να χρησιμοποιεί για την αξιολόγηση του εκάστοτε κοσμολογικού μοντέλου.
    5. Να γνωρίζει βασικές έννοιες και φυσικές διαδικασίες που έλαβαν χώρα κατά την εξέλιξη του σύμπαντος οδηγώντας το στην σημερινή του μορφή.
    6. Να συνειδητοποιεί τα αδύναμα σημεία του κάθε κοσμολογικού μοντέλου και να γνωρίζει ποιες υποθέσεις και στοιχεία του θα πρέπει να τροποποιηθούν.

    Λέξεις κλειδια: Κοσμολογία, Σύμπαν, Εξέλιξη στον χρόνο, Θεωρία και Παρατηρήσεις

  • 1 - Γενική Εισαγωγή

    Περιγραφή θεματικής ενότητας: Εισαγωγή στις βασικές αρχές της Κοσμολογίας.

    Λέξεις κλειδιά: Κοσμολογική Αρχή, Διαστολή Hubble

  • 2 - Βασικές Εξισώσεις

    Περιγραφή θεματικής ενότητας: Ορισμός του στοιχείου μήκους του σύμπαντος, του τανυστή ενέργειας-ορμής, και η σύνδεσή τους μέσω των εξισώσεων του Einstein.

    Λέξεις κλειδιά: Χωρόχρονος Robertson-Walker, τέλειο ρευστό, εξισώσεις  Friedmann

  • 3 - Κοσμολογικά Μοντέλα

    Περιγραφή θεματικής ενότητας: Παρουσίαση των κυριότερων κοσμολογικών μοντέλων

    Λέξεις κλειδιά: Επίπεδα και καμπύλα κοσμολογικά μοντέλα, κοσμολογική σταθερά

  • 4 - Κοσμολογικές Παράμετροι

    Περιγραφή θεματικής ενότητας: Παραθέτει τα σύγχρονα δεδομένα για την σταθερά του Hubble, την ηλικία του σύμπαντος, και τις συγκεντρώσεις των διάφορων συστατικών

    Λέξεις κλειδιά: Ερυθρή μετατόπιση, Σφαιρικά σμήνη, Φωτεινότητα γαλαξιών, Παράμετροι Ω

  • 5 - Αρχέγονο Σύμπαν

    Περιγραφή θεματικής ενότητας: Παρουσιάζει τις πιο σημαντικές φυσικές διεργασίες κατά την εξέλιξη του σύμπαντος

    Λέξεις κλειδιά: Πυκνότητες ενέργειας,Αποσύζευξη, νουκλεοσύνθεση, βαρυογένεση

  • 6 - Το πληθωριστικό Σενάριο

    Περιγραφή θεματικής ενότητας: Μελετά τα προβλήματα του Καθιερωμένου Κοσμολογικού Προτύπου και εισάγει το μοντέλο του Πληθωρισμού

    Λέξεις κλειδιά: Ορίζοντας, Επιπεδότητα, Μαγνητικά Μονόπολα, Βαθμωτό Σωμάτιο, Επιταχυνόμενη Διαστολή

  • Βιβλιογραφία

    • “Κοσμολογία”, Π. Καντή, Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων, 2008.
    • “Σωματιδιακή Φυσική. Μια εισαγωγή στη Βασική Δομή της Ύλης”, Κ. Βαγιονάκης, Πανεπιστημιακές Εκδόσεις ΕΜΠ, 2013.
    • “An Introduction to General Relativity: Spacetime and Geometry”, S. Carroll, Addison Wesley, 2004.
    • “Gravity: An Introduction to Einstein's General Relativity”, J. Hartle, Addison Wesley, 2003.
    • “Introducing Einstein's Relativity”, R. D' Inverno, Oxford University Press, 2003.