Cosmologie

Résumé de l'histoire de l'univers.

Ce livre se veut être une introduction à la cosmologie. Des équations sont au programme, mais il ne sera pas fait usage de la théorie de la relativité générale. À la place, nous allons essentiellement utiliser la physique Newtonienne pour rendre compte de l'expansion de l'univers, ce qui est nettement plus simple à comprendre et permet d'obtenir des résultats très proches de ceux obtenus avec la relativité générale. Les prérequis seront limités à la physique classique newtonienne, un peu de thermodynamique, et de la mécanique des fluides vers la fin du cours.

Sommaire

• Le paradoxe d'Olbers

L'expansion de l'univers : description

• L'expansion de l'univers
• Le décalage vers le rouge cosmologique
• L'univers observable

L'expansion et les particules élémentaires

• L'évolution de la matière
• L'évolution du rayonnement
• Les processus de baryogenèse et nucléosynthèse
• Le découplage des photons et neutrinos

Les modèles cosmologiques

• Une introduction aux modèles cosmologiques
• Les équations de Friedmann newtoniennes
• Résoudre les équations de Friedmann newtoniennes
• La masse et la relativité générale
• Les équations de Friedmann relativistes
• L'énergie noire et la constante cosmologique
• Les équations de Friedmann pour un univers vide
• Les équations de Friedmann pour un univers plat et sans constante cosmologique
• Le destin de l'univers

La théorie des perturbations cosmologiques

• Le fluide cosmologique
• Les perturbations cosmologiques
• L'évolution adiabatique et isotherme des perturbations
• L'évolution des perturbations avant le découplage
• L'évolution des perturbations après le découplage

Le fond diffus cosmologique

• Le spectre de puissance des perturbations
• Les anisotropies du fond diffus

Preuves et problèmes

• Preuves de la théorie du big-bang
• L'hypothèse de l'inflation

Pour aller plus loin

Ce livre se voulait être une introduction, qui doit naturellement être complétée par ceux qui souhaitent aller plus loin. Voici quelques liens et propositions de livres, qui vous permettront de parfaire vos connaissances :

• Le site de Ned Wright, cosmologiste américain.
• site de Wayne Hu, assez riche en cours et tutoriels.