Cosmologie

Synthèse du cours de PHYS-F415

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Enseignant : Thomas HAMBYE (Année 2023-2024)
Ressources officielles : Page de l’ULB Espace Dochub

Table des matières

Chapitre 1 : Univers homotrope : géométrie, distance et horizon

  • 1.1 Échelles de grandeurs
  • 1.2 Principe cosmologique et loi de Hubble
  • 1.3 Géométrie d’un space homotrope
  • 1.4 Horizons

Notes du Chapitre 1

Chapitre 2 : Dynamique d’un univers homotrope

  • 2.1 Dynamique de Newton
  • 2.2 Dynamique de la relativité générale
  • 2.3 Solutions aux équations de Friedmann
  • 2.4 Ajustement du modèle à partir des données
  • 2.5 Univers de Milne

Notes du Chapitre 2

Chapitre 3 : Univers primordial

  • 3.1 Égalité matière - \(\Lambda\) et matière - radiation
  • 3.2 Époque dominée par la radiation
  • 3.3 Entropie
  • 3.4 Particule non relativiste en équilibre thermique
  • 3.5 Découplage chimique d’un type de particule
  • 3.6 Découplage des neutrinos
  • 3.7 Ratio baryon-photon
  • 3.8 Brève histoire de l’univers

Notes du Chapitre 3

Chapitre 4 : Nucléosynthèse primordiale

  • 4.1 Équilibre statistique nucléaire
  • 4.2 Rapport neutron-proton
  • 4.3 Chaînes de réactions nucléaires
  • 4.4 Barrière de Coulomb
  • 4.5 Chronologie de la nucléosynthèse primordiale

Notes du Chapitre 4

Chapitre 5 : Recombinaison et découplage des photons

  • 5.1 Recombinaison
  • 5.2 Découplage cinétique des photons
  • 5.3 Commentaires

Notes du Chapitre 5

Chapitre 6 : Matière noire

  • 6.1 Indications
  • 6.2 Nature de la matière noire
  • 6.3 Densité relique de la matière noire
  • 6.4 Densité relique et équation de Boltzmann

Notes du Chapitre 6

Chapitre 7 : Origine de l’asymétrie matière - anti-matière dans l’univers

  • 7.1 Généralités
  • 7.2 Exemple de baryogénèse : désintégration
  • 7.3 Asymétrie \(CP\)
  • 7.4 Brisure explicite de \(B\)
  • 7.5 Condition de déséquilibre thermique
  • 7.6 Équation de Boltzmann

Notes du Chapitre 7

Chapitre 8 : Inflation

  • 8.1 Critique de \(\Lambda\)-CDM
  • 8.2 Principe de l’inflation
  • 8.3 Dynamique du champ scalaire

Notes du Chapitre 8