[PDF] Cours de Cosmologie F-Xavier Désert



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Cours de Cosmologie F-Xavier Désert

CoursdeCosmologie

F.-XavierDésert

(Figure:WMAPScienceTeam) v2.3-2004-10FindescoursSept-Oct2004

Tabledesmatières

Chapitre1.Introduction5

1.1.Préambule5

1.2.Dénition5

1.3.Survolhistorique5

1.4.L'Universparadoxal6

1.5.Planducours7

Chapitre2.Lesfondements9

2.1.Larelativitérestreinte9

Exercises10

2.2.Lagravitationuniverselle10

3.1.Introduction13

3.3.Rudimentsd'analysetensorielle15

3.4.Géodésiques16

3.5.Tenseurénergie-impulsion16

3.6.Courbure17

3.7.Équationsd'Einstein18

3.8.LimiteNewtonienne19

3.9.MétriquedeSchwarzschild20

3.10.Ondesgravitationnelles21

3.11.Redshiftgravitationnel21

3.12.Conclusions22

Chapitre4.Cosmologiestandard23

4.2.Géodésiques24

Chapitre5.L'expansiondel'Univers31

5.1.Distancesethorizons31

5.2.LoideHubble34

5.3.DéterminerlaconstantedeHubble34

Chapitre6.Lesconstituantsdel'Univers35

6.1.Lamatièrelumineuse35

6.2.Lamatièrebaryoniquesombre35

6.3.Lamatièrenoire35

4TABLEDESMATIÈRES

7.3.Desquarksauxatomes40

7.4.Abondancecosmique40

7.5.Fondcosmologiquedeneutrinos41

8.2.MesuredesanisotropiesduCMB43

8.3.Interprétationdesanisotropies44

8.4.Croissancedesperturbations44

9.1.Paradoxesdubigbangstandard47

9.2.L'inationsimple47

9.3.Conséquencesobservables47

Chapitre10.Réponsesauxexercices49

Bibliographie51

Bibliographie51

Index53

CHAPITRE1

Introduction

1.1.Préambule

Astrophysiqueetmilieuxdilués:

PhysiqueSubatomiqueetAstroparticules:

http://lpsc.in2p3.fr/Master/index.html coquinescoquilles.

1.2.Dénition

peuventtester. gonie.

1.3.Survolhistorique

61.INTRODUCTION

liardd'années.

ConstantedeHubbleH0725km=s=Mpc

Densitécritiquec0:9741026kgm3

Densitétotaleréduite

tot1:020:02

Densitédecourbureréduite

k0:020:02

0:700:10

Équationd'étatw1:00:3

Densitétotaledematièreréduite

m0:290:07

Densitéréduitedesbaryons

b0:04700:0006

Densitéréduitedesphotons

ph4:760:30105

Rapportnombredebaryons/photons6:50:41010

Densiténumériquedesphotonsn

410:40:9106m3

lum0:0100:005

Densitéréduitedesneutrinos

1041:4102

Agedel'Universt013:40:3Gan

Redshiftdudécouplagezdec10882

vitation)

Penzias&Wilson,Peebles,Silk,Mather&Smoot

Maintenant

1.4.L'Universparadoxal

moinsdecurieuxparadoxes:

1.5.Planducours

(1)Danslalangueanglo-saxophone: -Weinberg[15] -Misner,Thorne,Wheeler[7] -Peebles[9,10] -Kolb&Turner[4,3] -Padmanabhan[8] -Liddle&Lyth[5] (2)Enfrançais: -Einstein:[2] -Cotéastrophysique:[1,6] -Culturegénérale:[12,14] (3)Surleweb: -LecoursdeRG:Carroll: http://arxiv.in2p3.fr/abs/gr-qc/9712019 -LecoursdeNedWright(dansles2langues): -[français]LecoursdeLaurentBaulieu: -[français]UncoursdelaSAF: http://cdfpc53.in2p3.fr/~bouquet/ http://igd.univ-lyon1.fr/home/mizony http://cdnfo.in2p3.fr/~kaplan/RG.html

CHAPITRE2

Lesfondements

2.1.Larelativitérestreinte

(xct)(2.1.1)

0=y(2.1.2)

quotesdbs_dbs7.pdfusesText_5