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a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
PHYSICS
Insegnamento
COSMOLOGY OF THE EARLY UNIVERSE
SCP7081761, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2018/19

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
PHYSICS
SC2382, ordinamento 2017/18, A.A. 2019/20
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Curriculum PHYSICS OF THE FUNDAMENTAL INTERACTIONS [001PD]
Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese COSMOLOGY OF THE EARLY UNIVERSE
Sito della struttura didattica http://physics.scienze.unipd.it/2019/laurea_magistrale
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Fisica e Astronomia "Galileo Galilei"
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione INGLESE
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile NICOLA BARTOLO FIS/05

Mutuazioni
Codice Insegnamento Responsabile Corso di studio
SCP7081761 COSMOLOGY OF THE EARLY UNIVERSE NICOLA BARTOLO SC2382

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
AFFINE/INTEGRATIVA Attività formative affini o integrative FIS/05 6.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 6.0 48 102.0

Calendario
Inizio attività didattiche 30/09/2019
Fine attività didattiche 18/01/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2017

Syllabus
Prerequisiti: In genere le basi utili per seguire questo corso sono fornite dai vari corsi all' interno dei possibili percorsi.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Scopo del corso è quello di offrire allo studente gli strumenti necessari per comprendere e analizzare i principali aspetti che riguardano la fisica dell'universo primordiale, sia da un punto di vista modellistico che osservativo. Particolare attenzione sarà riservata ai temi di ricerca più attuali di questo campo.
Modalita' di esame: Esame orale
Criteri di valutazione: Apprendimento dei contenuti base del corso, capacità dello studente di elaborare in modo autonomo i concetti acquisiti, capacità di ragionamento e di appilcazione degli strumenti forniti dal corso.
Contenuti: Introduzione generale. Il problema delle condizioni iniziali: perturbazioni di densità primordiali all'origine della formazione delle strutture dell'universo su grande scala.

- Brevi richiami ai principali problemi del modello cosmologico standard
- Cosmologia inflazionaria nell'universo primordiale come soluzione ai problemi del modello standard

Modellistica:
- Modelli inflazionari: energia del vuoto e l'inflatone; dinamica di un campo scalare in un universo di
Friedmann-Robertson-Walker; possibili realizzazioni dello scenario inflazionario
- Modelli cosmologici di inflazione e principali caratteristiche dei modelli nell'ambito di fisica delle particelle delle alte energie
- Predizioni osservative dei modelli inflazionari: dalle perturbazioni quantistiche in un universo in
espansione alle prime perturbazioni di densita` primordiali; generazione di onde gravitazionali primordiali e loro osservabilità (effetti osservativi sia di tipo cosmologico che ad interferometri).

Fase di reheating e meccanismi di bariogenesi.

Formalismo Delta-N e formalismo in-in per lo studio delle perturbazioni cosmologiche. Esempio di applicazione: non-Gaussianità primordiale.

Perturbazioni cosmologiche in relatività generale:
- perturbazioni scalari, vettoriali e tensoriali
- trasformazioni di gauge
- equazioni di Einstein perturbate linearmente attorno alla metrica di Robertson-Walker

Test osservativi dell'universo primordiale
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezioni frontali con proposte di esercizi ed esempi
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Le parti rilevanti del corso saranno chiaramente individuate nei testi di riferimento e per diverse parti del corso saranno a disposizione degli appunti del docente.
Per alcuni argomenti saranno indicate anche alcune referenze specifiche della letteratura per possibili approfondimenti.
Testi di riferimento:
  • Andrew R Liddle and David H Lyth, The Primordial Density Perturbation. --: Cambridge University Press, 2009. Cerca nel catalogo
  • Andrew R Liddle and David H Lyth, Cosmological Inflation and Large-Scale Structure. --: Cambridge University Press, 2000. Cerca nel catalogo
  • Kolb, E.W. and Turner, M.S., The Early Universe. Redwood City: Addison-Wesley, 1990. Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Lecturing
  • Problem based learning
  • Case study
  • Interactive lecturing
  • Questioning
  • Story telling
  • Problem solving
  • Files e pagine caricati online (pagine web, Moodle, ...)
  • Learning journal

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Latex