Résumé
A partir de plusieurs principes de base, le directeur de recherche au CNRS montre comment des raisonnements physiques et mathématiques, simples mais rigoureux, permettent de construire des modèles d'Univers. ©Electre 2020
- Contributeur(s)
- Éditeur(s)
-
Date
- DL 2020
-
Notes
- Bibliogr. Glossaire. Index. Sitogr.
-
Langues
- Français
-
Description matérielle
- 1 vol. (VII-152 p.) : fig., couv. ill. en coul. ; 24 cm
- Collections
- Autre(s) édition(s)
- Sujet(s)
-
ISBN
- 978-2-10-081438-1
-
Indice
- 525 Cosmologie
-
Quatrième de couverture
-
Initiation à la cosmologie
Cet ouvrage s'adresse aux étudiants en Licence ou Master de Physique, ainsi qu'aux candidats au CAPES de Sciences physiques.
À la croisée de l'astrophysique et de la physique des particules, la cosmologie offre une connaissance de plus en plus riche de l'Univers et de son origine.
Ce cours est volontairement synthétique. À partir de quelques principes de base, il élabore des raisonnements physiques et mathématiques, simples mais rigoureux, qui permettent d'élaborer des modèles d'Univers (infini, fini, courbe...]. Cette cinquième édition est une actualisation globale de l'ouvrage, rendue nécessaire car la cosmologie est un domaine où les découvertes et les interprétations sur les processus d'organisation de l'Univers foisonnent. Un nouveau chapitre sur la cosmologie quantique a également été ajouté.
-
-
Tables des matières
-
- Chapitre 1 • Découvrir le cosmos1
- Peut-on étudier l'Univers ?1
- Y a-t-il une cosmologie scientifique ?2
- Principes de la cosmologie3
- L'objet de la cosmologie4
- 1.1 L'Univers et son apparence 6
- 1.1.1 De la Terre aux étoiles6
- 1.1.2 Les étoiles, matière lumineuse7
- 1.1.3 Notre galaxie et les autres8
- 1.1.4 Galaxies primordiales et protogalaxies10
- 1.2 La distribution de la matière 10
- 1.2.1 Au-delà du Groupe local10
- 1.2.2 Amas et superamas11
- 1.2.3 Catalogues12
- 1.2.4 Corrélations et statistiques13
- 1.2.5 Problèmes et solutions14
- 1.3 Distances et vitesses dans l'Univers 15
- 1.3.1 Des méthodes qui se complètent15
- 1.3.2 Les parallaxes des étoiles proches16
- 1.3.3 L'échelle des distances18
- 1.3.4 L'expansion de l'Univers et le décalage vers le rouge21
- 1.3.5 Éloignement dans l'espace, éloignement dans le temps24
- Chapitre 2 • L'Univers relativiste27
- 2.1 Les relativités 27
- 2.1.1 La relativité restreinte27
- 2.1.2 L'Univers de la relativité générale28
- 2.1.3 La métrique de l'espace euclidien30
- 2.1.4 Les métriques des espaces courbes31
- 2.1.5 Longueurs et volumes32
- 2.1.6 Les métriques de l'espace-temps36
- 2.1.7 La métrique de l'espace-temps courbe37
- 2.2 Cosmographie relativiste 37
- 2.2.1 L'Univers homogène isotrope37
- 2.2.2 L'expansion38
- 2.2.3 L'Univers relativiste40
- 2.2.4 Equation du rayon lumineux41
- 2.2.5 Le décalage dans l'Univers relativiste43
- 2.2.6 Les distances cosmologiques45
- 2.2.7 Causalité et horizons47
- Chapitre 3 • La relativité générale et la dynamique de l'Univers51
- 3.1 Les équations de l'Univers 51
- 3.1.1 Le tenseur métrique51
- 3.1.2 Les équations de Friedmann52
- 3.1.3 Le fluide cosmique, son équation d'état, sa dilution53
- 3.1.4 Des paramètres cosmologiques55
- 3.1.5 Densité de l'Univers et masse cachée57
- 3.1.6 Lentilles gravitationnelles60
- 3.2 Les modèles de big bang 63
- 3.2.1 Le rôle dynamique du rayonnement63
- 3.2.2 Un univers plat ?64
- 3.2.3 Les modèles sans constante cosmologique67
- 3.2.4 Univers avec constante cosmologique68
- 3.2.5 Un âge qui n'en est pas un70
- Chapitre 4 • L'univers primordial77
- 4.1 Vers le big bang 77
- 4.1.1 Expansion, dilution et refroidissement77
- 4.1.2 Absence de structures78
- 4.1.3 Equilibres thermiques78
- 4.1.4 L'Univers dominé par le rayonnement80
- 4.1.5 Le couplage matière-rayonnement80
- 4.2 Le fond diffus cosmologique 81
- 4.2.1 Découplage et recombinaison81
- 4.2.2 Le fond diffus cosmologique83
- 4.2.3 Le spectre de corps noir du CMB85
- 4.2.4 Les écarts au spectre thermique85
- 4.2.5 Les anisotropies du CMB87
- 4.2.6 Anisotropies et formation des structures90
- 4.3 Les événements de l'univers primordial 96
- 4.3.1 L'apparition des structures96
- 4.3.2 Les particules dans l'univers primordial96
- 4.3.3 L'histoire des neutrinos98
- 4.3.4 Autres particules99
- 4.3.5 Des quarks aux nucléons101
- 4.3.6 L'histoire des électrons101
- 4.4 La nucléosynthèse primordiale 102
- 4.4.1 Nucléosynthèse historique102
- 4.4.2 Formation du deutérium103
- 4.4.3 Abondances des protons et neutrons104
- 4.4.4 La production de l'hélium105
- 4.5 L'univers très primordial 107
- 4.5.1 L'univers des particules107
- 4.5.2 L'unification des interactions108
- 4.5.3 Transition de phase108
- 4.5.4 Monopoles magnétiques et cordes cosmiques110
- 4.5.5 L'énergie du vide et l'inflation112
- 4.5.6 Le big bang revisité113
- 4.6 Cosmologie quantique 114
- 4.6.1 Gravitation et cosmologie quantique114
- 4.6.2 Supergravité et supercordes115
- 4.6.3 Cosmologie quantique à boucle116
- Chapitre 5 • La formation des galaxies119
- 5.1 Gravitation et fluctuations 119
- 5.1.1 La question de base119
- 5.1.2 Le mécanisme de l'instabilité gravitationnelle120
- 5.1.3 Les échelles des fluctuations121
- 5.1.4 La statistique des fluctuations122
- 5.1.5 Lien entre statistiques et objets124
- 5.2 L'amplification des fluctuations 125
- 5.2.1 Les étapes de la croissance des fluctuations125
- 5.2.2 Croissance linéaire et masse de Jeans126
- 5.2.3 Les fluctuations avant la recombinaison127
- 5.2.4 Amplification relativiste129
- 5.2.5 Le spectre à la recombinaison131
- 5.2.6 Liens avec le fond diffus cosmologique132
- 5.2.7 Après la recombinaison133
- 5.2.8 Doutes et incertitudes134
- 5.2.9 L'apparition des galaxies135
- Conclusion 139
- Glossaire 141
- Bibliographie 147
- Index 151
-
-
Origine de la notice:
- Abes ;
- Electre
-
Disponible - 525 LAC
Niveau 2 - Sciences
