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Cosmologie : cours & exercices corrigés d'astrophysique : deuxième et troisième cycles universitaires & écoles d'ingénieurs

Livre

Résumé

Cours de cosmologie comprenant tous les outils physiques ou mathématiques nécessaires à l'étude de cette spécialité. Avec une présentation des observations et des théories les plus récentes.


  • Éditeur(s)
  • Date
    • impr. 2010
  • Notes
    • Bibliogr. p. 389-393. Index
  • Langues
    • Français
    • , traduit de : Anglais
  • Description matérielle
    • 1 vol. (XVIII-398 p.) : ill., couv.ill. en coul. ; 24 cm
  • Titre(s) en relation
  • Sujet(s)
  • Genre
  • ISBN
    • 978-2-311-00221-8
  • Indice
  • Quatrième de couverture
    • Initialement enseigné à l'École polytechnique et au DEA de physique théorique de l'Université de Paris et de l'École normale supérieure, ce cours contient tous les outils physiques ou mathématiques nécessaires à l'étude de cette spécialité enseignée en deuxième et troisième cycles. Il présente notamment une version de la relativité générale valable dans le cas d'un univers localement homogène et isotrope. La simplicité de cet espace permet d'introduire les éléments de problèmes plus complexes.

      On y trouve notamment les observations et les théories les plus récentes, l'accent étant mis sur l'estimation des densités de matière et d'énergie du vide, en étudiant les fluctuations de densité primordiales ainsi que la nature de la matière noire.

      Diplômé de Stanford et de Harvard, James A. Rich est physicien au Commissariat à l'énergie atomique (Saclay). Il enseigne en Master des universités de Paris, après l'avoir fait à l'École polytechnique. Spécialiste de physique des particules élémentaires et de cosmologie, il a notamment participé à trois expériences décisives de notre époque : la découverte des bosons intermédiaires au CERN (1983), la recherche de la matière noire par effet de lentille gravitationnelle dans l'expérience EROS (1991-2003) et la mesure des neutrinos solaires dans l'expérience Gallex (1990-2002). Ses thèmes de recherche actuels portent sur des sujets à cheval sur la physique des particules et la cosmologie.

      La version française de ce livre initialement paru en anglais chez Springer Verlag est l'oeuvre de Jean-Louis Basdevant. Physicien théoricien, professeur honoraire de l'École polytechnique, il est l'auteur de nombreux ouvrages dont, chez Vuibert, Le Principe de moindre action et les principes variationnels en physique, Douze leçons de mécanique quantique et Les mathématiques de la physique quantique ; ses manuels universitaires ont tous été traduits en anglais. Il a par ailleurs traduit le dernier livre du célèbre astrophysicien anglais John D. Barrow sous le titre Cent choses fondamentales dont vous ignoriez que vous les ignoriez et, sous le titre L'Horloge de l'éternité, celui dans lequel le mathématicien et journaliste scientifique Brian Hayes a réuni ses meilleures contributions au magazine American Scientist.

  • Tables des matières
    • Cosmologie
      Cours & exercices corrigés d'astrophysique
      Deuxième et troisième cycles universitaires & écoles d'ingénieurs
      James A. Rich
      Vuibert
      • PréfaceIX
      • Avant-proposXIII
      • 1 Introduction1
      • 1.1 Composition de l'univers5
      • 1.1.1 L'univers visible : les galaxies5
      • 1.1.2 Baryons14
      • 1.1.3 Matière noire froide15
      • 1.1.4 Les photons17
      • 1.1.5 Les neutrinos17
      • 1.1.6 L'énergie noire20
      • 1.2 L'évolution de l'univers22
      • 1.2.1 Le paramètre d'échellea(t)22
      • 1.2.2 La gravitation et l'équation de Friedmann24
      • 1.2.3 Univers ouverts et fermés27
      • 1.2.4 Évolution de la température29
      • 1.2.5 Une équation de Friedmann améliorée34
      • 1.2.6 L'évolution des Omega et la formation des structures36
      • 1.2.7 Le scénario standard39
      • 1.3 Questions ouvertes42
      • Exercices47
      • 2 Cosmologie observationnelle49
      • 2.1 Étoiles et quasi-étoiles49
      • 2.2 Galaxies64
      • 2.3 Amas de galaxies71
      • 2.4 Structure à grande échelle74
      • 2.5 Matière noire75
      • 2.5.1 Les wimps76
      • 2.5.2 Axions80
      • 2.5.3 MACHOs81
      • 2.5.4 Gaz froid86
      • 2.6 Les paramètres cosmologiques86
      • 2.6.1 Constante de Hubble H086
      • 2.6.2 Les Rhô et Omega92
      • Exercices95
      • 3 Coordonnées et métriques107
      • 3.1 Relativité et gravitation110
      • 3.2 Coordonnées comobiles116
      • 3.3 La métrique I : principalement de l'isotropie119
      • 3.4 La métrique II : principalement de l'homogénéité123
      • 3.5 Propagation des photons128
      • 3.6 Distances observables132
      • 3.7 L'équation des géodésiques134
      • 3.8 Effet de lentille gravitationnelle137
      • Exercices149
      • 4 Les équations du champ gravitationnel157
      • 4.1 Nos coordonnées en chute libre158
      • 4.2 Un univers avec Rhô = 0162
      • 4.3 Le tenseur énergie-impulsion163
      • 4.4 L'équation de Friedmann170
      • 4.5 Les paramètres cosmologiques172
      • 4.6 Champs scalaires173
      • 4.7 Le tenseur de Riemann176
      • 4.8 Le tenseur d'Einstein180
      • 4.9 L'équation d'Einstein générale181
      • Exercices185
      • 5 Applications de l'équation de Friedmann189
      • 5.1 L'âge de l'univers191
      • 5.2 Les supernovae de type la comme chandelles standard195
      • 5.3 L'horizon sonore comme règle standard200
      • 5.4 Le problème de l'horizon206
      • 5.5 Le problème des Omega213
      • 5.6 L'inflation214
      • 5.7 Diffusion et absorption intergalactique217
      • Exercices220
      • 6 L'histoire thermique de l'univers225
      • 6.1 Distributions à l'équilibre229
      • 6.2 L'équation de Boltzmann234
      • 6.3 Électrons et positrons239
      • 6.4 Neutrinos245
      • 6.5 Nucléosynthèse primordiale247
      • 6.6 Wimps257
      • 6.7 Baryogénèse260
      • 6.8 L'irréversibilité261
      • 6.9 Le futur263
      • Exercices265
      • 7 La formation des structures273
      • 7.1 Un modèle d'effondrement sphérique277
      • 7.1.1 Univers CDM avec fluctuations invariantes d'échelle281
      • 7.1.2 Effets des baryons et des photons282
      • 7.2 Spectre des fluctuations de densité283
      • 7.2.1 Spectre de puissance pour un univers CDM-baryons288
      • 7.2.2 Mesures du spectre de puissance291
      • 7.2.3 La fonction de corrélation293
      • 7.2.4 Distorsions de redshift294
      • 7.3 Le spectre primordial à partir de l'inflation296
      • 7.4 Anisotropies de la température du CMB301
      • 7.4.1 Les sources d'anisotropie304
      • 7.4.2 Les paramètres cosmologiques309
      • 7.5 La polarisation du CMB312
      • 7.6 Alternatives au modèle ACDM315
      • 7.7 Evolution newtonienne319
      • 7.8 Propagation des photons322
      • Exercices327
      • A Annexes333
      • A.1 Vecteurs et tenseurs de Lorentz333
      • A.2 Unités naturelles335
      • A.3 Particules élémentaires standard et au delà337
      • A.4 Magnitudes342
      • B Solutions des exercices345
      • C Formules et valeurs numériques utiles385
      • Bibliographie389
      • Index395

  • Origine de la notice:
    • FR-751131015
  • Disponible - 522.5 RIC

    Niveau 2 - Sciences