Física (plan 2002) 2023-1

Optativas, Cosmología Física

Cosmología

Profesor: Axel de la Macorra

Cub. 258 Instituto de Física, UNAM

CURSO DE COSMOLOGIA (Horario: Martes y Jueves 12:00 a 13:30 )

La cosmología ha tomado una importancia central en la física por tener varias preguntas fundamentales aun sin resolver. En los últimos 15 años este campo ha sido galardonado con 6 premios Nobel y hoy en día hay una enorme cantidad de experimentos cosmológicos observacionales que permitirán en la próxima década resolver algunas de las grandes incógnitas abiertas hoy en día en cosmología. En este curso estudiaremos a nuestro universo, veremos las diferentes etapas en su evolución desde las evidencias antes del 1 segundo de vida hasta el dia de hoy 13,700 millones de años después. Daremos une breve introducción a la relatividad general de Einstein y usando la métrica de Friedman-Robertson-Walker "FRW" obtendremos las ecuaciones dinámicas de evolución de nuestro universo y veremos como los diferentes tipos de densidades de energía-materia (radiación, materia oscura y energía oscura) deforman al espacio dejando huellas detectables. Las observaciones cosmológicas nos dicen que nuestro universo crece, y desde hace muy poco tiempo lo hace de manera acelerada debido a la energía oscura. También estudiaremos el contenido de partículas de nuestro universo y como sus interacciones dejan huellas en el universo, además de estudiar a la materia y energía oscura e inflación.

Temario:

1) Introducción a la Cosmología

2) Ecuaciones de Einstein

3) Metrica de Friedman-Robertson-Walker "FRW"

4) Soluciones a las ecuaciones. de Einstein

5) Modelo Estandar de la Gran Explosion “ME”

6) Evidencias del ME, Radiacion de Fondo, Nucleosintesis Primordial, etc

7) Termodinamica del ME

8) Problemas del ME

9) Inflacion

10) Energía Oscura

11) Materia Oscura

Bibliografía:

i) Relatividad Especial, Shahen Hacyan

ii) The Early Universe, Kolb and Turner, Ed. Frontiers in Physics

iii) Gravitation and Cosmology, S. Weinberg, Ed. J.Wiley

iv) Principles of Physical Cosmology, P. Peebles, Ed. Princeton Univ. Press

v) Particle Physics and Cosmology, P.Collins, A.Martin and E. Shine, Ed.J.Wiley

vi) Particle Physics and Inflationary Cosmology, A. Linde, Ed. Harvard A.Press