Kosmologie I - NAST009
Anglický název: Cosmology I
Zajišťuje: Astronomický ústav UK (32-AUUK)
Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
Platnost: od 2022
Semestr: letní
E-Kredity: 4
Rozsah, examinace: letní s.:3/0, Zk [HT]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
4EU+: ne
Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Způsob výuky: prezenční
Garant: RNDr. Jaroslav Haas, Ph.D.
Kategorizace předmětu: Fyzika > Astronomie a astrofyzika
Výsledky anket   Termíny zkoušek   Rozvrh LS   Nástěnka   
Anotace -
Poslední úprava: prof. RNDr. David Vokrouhlický, DrSc. (29.04.2019)
První semestr kurzu kosmologie. Úvod; přehled teorie symetrických variet; maximálně symetrické variety v kosmologii; kosmografie; standardní kosmologický model a jeho rovnice; testování standardního modelu pomocí pozorování. Určeno především pro studenty magisterského a doktorského studia astronomie a astrofyziky, teoretické fyziky a částicové a jaderné fyziky. Předpokládá se znalost obecné teorie relativity na úrovni kurzu NTMF111 (Obecná teorie relativity). Důraz je v rámci přednášky kladen na kosmologické aspekty astronomických pozorování.
Podmínky zakončení předmětu -
Poslední úprava: doc. RNDr. Attila Mészáros, DrSc. (07.06.2019)

Ústní zkouška.
Literatura -
Poslední úprava: RNDr. Jaroslav Haas, Ph.D. (14.01.2019)

E. Harrison (1981, 2000). Cosmology: The Science of the Universe. Cambridge University Press.

J. N. Islam (1992, 2002). An Introduction to Mathematical Cosmology. Cambridge University Press.

L. D. Landau, E. M. Lifshitz (1975, 2000). The Classical Theory of Fields. Butterworth-Heinemann.

S. Weinberg (1972). Gravitation and Cosmology: Principles and Applications of the General Theory of Relativity. John Wiley and Sons.
Metody výuky -
Poslední úprava: RNDr. Jaroslav Haas, Ph.D. (14.01.2019)

Přednáška.
Požadavky ke zkoušce -
Poslední úprava: RNDr. Jaroslav Haas, Ph.D. (13.10.2017)

Zkouška má pouze ústní část. Studentům jsou zadány dvě až tři otázky z probrané látky, ze kterých jsou po samostatné přípravě vyzkoušeni.
Sylabus -
Poslední úprava: RNDr. Jaroslav Haas, Ph.D. (14.01.2019)

Úvod -- počátky a definice kosmologie; naivní modely a jejich představitelé (Bruno, Galilei, Newton, Halley, de Chéseaux a další); pojmy homogenita a izotropie; statistické testy; vzdálenosti a časové škály ve vesmíru; Olbersův paradox; nehomogenita v rozdělení hvězd; struktura a rozměry naší Galaxie; vzdálenost galaxie M31 v Andromedě; rudé posuvy a Hubbleův vztah; rozložení extragalaktických objektů.

Přehled teorie symetrických variet -- Killingovy vektory; skaláry, vektory a tenzory v maximálně symetrických varietách; Ricciho tenzor, Ricciho skalár; Minkowského, de Sitterova a anti-de Sitterova metrika; maximálně symetrické podvariety; Friedmannova metrika a její odvození.

Maximálně symetrické variety v kosmologii -- dokonalý kosmologický princip; model "steady-state".

Kosmografie -- kosmologický princip; Friedmannova-Robertsonova-Walkerova metrika; "comoving" souřadnice; konformní čas; rudý posuv; definice kosmologických vzdáleností; Pogsonův vztah v kosmologii; vztah mezi vzdáleností a rudým posuvem; K-korekce.

Standardní kosmologický model a jeho rovnice -- Einsteinovy rovnice bez přítomnosti tlaku a s tlakem; kritická hustota; Friedmannova rovnice a její řešení; kosmologická konstanta; Einsteinův model; omega-faktory; decelerační parametr; horizont.

Testování standardního modelu pomocí pozorování -- kosmologické testy homogenity a izotropie; průměrná hustota látky a záření; tmavá a svítící látka; zastoupení prvků ve vesmíru; zrychlující se vesmír; reliktní záření.