Encabezado Facultad de Ciencias
Presentación

Física (plan 2002) 2023-2

Optativas, Temas Selectos de Relatividad, Cosmología y Gravitación III

Grupo 8397, 23 lugares. 9 alumnos.
Profesor Marcos Alejandro Garcia Garcia ma ju 15 a 16:30 P113
Ayudante Francisco Barreto Basave

 

Cosmología Inflacionaria

La inflación cósmica corresponde a una hipotética época de expansión acelerada del Universo temprano. La inflación es una solución atractiva a los problemas de condiciones iniciales del modelo cosmológico estándar (¿Por qué es nuestro Universo espacialmente plano? ¿Por qué es homogéneo e isotrópico a gran escala?). A su vez, la inflación provee el mejor modelo para el origen de la estructura de nuestro Universo: las estructuras visibles actualmente (galaxias, cúmulos, etc.) serían el resultado del colapso gravitatorio de las fluctuaciones cuánticas generadas en la época inflacionaria
El objetivo de este curso es presentar el marco teórico de la inflación en el contexto cósmico, contrastar sus predicciones con las observaciones de la radiación cósmica de microondas y la estructura a gran escala del universo, y entender su conexión con la física de partículas más allá del Modelo Estándar.
Los estudiantes interesados deben tener en cuenta que este es un curso avanzado. Familiaridad con los conceptos básicos de Relatividad, Física de Partículas y Mecánica Cuántica serán una ventaja.

Horario:

2 clases a la semana, martes y jueves 3:00pm a 4:30pm (tentativo, a determinar en la primera reunión)
Primera reunión: Martes 31 de enero, 3:00pm, salon P113 Facultad de Ciencias
Estudiantes interesados favor de escribir a marcos.garcia@fisica.unam.mx

Evaluación

100% Tareas

Temario

  1. Dinámica clásica de la inflación
    1.1 El modelo cosmológico estándar y sus problemas
    1.2 Inflación vieja, inflación nueva, inflación caótica
    1.3 Rodamiento lento de un campo escalar
  2. Fluctuaciones cuánticas durante la inflación
    2.1 Perturbaciones cosmológicas
    2.2 El origen cuántico de las perturbaciones
    2.3 Fluctuaciones de curvatura
    2.4 Fluctuaciones tensoriales
  3. Evidencia observacional
    3.1 Anisotropías de la Radiación Cósmica de Microondas. Temperatura y Polarización
    3.2 Estructura a Gran Escala
  4. Conexión con la física de partículas a altas energías
    4.1 Inflación y el modelo estándar
    4.2 Inflación supersimétrica
    4.3 Recalentamiento. Materia Oscura. Bariogénesis

Bibliografía

Baumann, The Physics of Inflation. (Online course notes); TASI Lectures on Inflation, arXiv:0907.5424 [hep-th]
D. Lyth and A. Liddle, The Primordial Density Perturbation. (Cambridge, 2009)
E. Kolb and M. Turner, The Early Universe (Addison-Wesley, 1988)
Y. Mambrini, Particles in the Dark Universe. (Springer, 2021)
A. Linde, Particle Physics and Inflationary Cosmology. (Harwood, 1990)
V. Mukhanov, Physical Foundations of Cosmology. (Cambridge, 2005)
A. Riotto, Inflation and the Theory of Cosmological Perturbations, arXiv:hep-ph/0210162

 


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