CdSFISICA
Codice274BB
CFU9
PeriodoSecondo semestre
LinguaItaliano
E consigliato di aver seguito il corso di Relatività Generale
Introduzione alla cosmologia relativistica
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Introduzione storica
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Metriche non euclidee, spazi massimamente simmetrici e metrica di Robertson-Walker
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espansione dell'universo, coordinate comoventi e legge di Hubble
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tensore energia impulso di un fluido perfetto e sua conservazione
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derivazione delle equazioni di Friedmann.
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dinamica dell'universo, calcolo della sua età, parametro di accelarazione
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distanze di luminosità e di diametro angolare; evidenze dell'espansione accelerata dell'universo.
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Orizzonti di partecella e degli eventi
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Il Modello LambdaCDM
Storia termica del prima universo
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Termodinamica del primo universo
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Equazione di Boltzmann
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Disaccoppiamento radiazione-materia, equazione di Saha
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Il disaccoppiamento dei neutrini e di altre specie interagenti debolmente
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La nucleosintesi degli elementi leggeri
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Specie fossili calde e fredde. La materia oscura fredda.
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Asimmetria materia-antimateria e condizioni di Sakharov per la sua origine
Transizioni di fase nel primo universo
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Cenni/richiami sul modello standard delle interazioni elettro-deboli
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Cenni di teoria dei campi a temperatura finita
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Il meccanismo della rottura spontanea di simmetria a temperatura finita
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Transizione di fase elettro-debole e cenni sulle transizioni alla scala di grande unificazione
La radiazione cosmica di fondo e le sue fluttuazioni
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Storia della scoperta della CMB
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anisotropia di dipolo
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svilluppo in armoniche sferiche delle fluttuazioni
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varianza cosmica
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effetto Sach-Wolfe ed anisotropie primarie
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effetto Sach-Wolfe integrato
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polarizzazione della CMB
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effetto Sunayev-Zeldovich
L'Inflazione
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Principali problemi della cosmologia del big-bang (dell’orizzonte,della piattezza, ecc.)
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Il paradigma inflazionario, dinamica dell’inflazione, evoluzione degli orizzonti
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Condizioni per la soluzione dei problemi della cosmologia standard
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Inflazione caotica e cenni su altri modelli di inflazione
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Il reheating e cenni sul pre-heating
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Spettri delle fluttuazioni tensoriali e scalari prodotto dall'inflazione
Evoluzione delle disomogeneità
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Teoria newtoniana dell’instabilità gravitazionale e generalizzazione relativistica
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Spettri di potenza delle fluttuazioni
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Evoluzione delle fluttuazioni nell’universo in espansione, scelta della gauge gravitazionale
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Fluttuazioni isoterme e di isocurvatura e loro evoluzione
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Evoluzione delle fluttuazioni dopo l'inflazione: funzioni di trasferimento
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Oscillazioni acustiche del fluido barioni-fotoni
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Implicazioni delle recenti osservazioni per il modello LambdaCDM
Testi di riferimento:
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S. Weinberg: Cosmology, Oxford Press
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P. Peter & J.P. Uzan, Primordial Cosmology, Oxford Graduate Texts
Orale