6 ECTS credits
180 u studietijd

Aanbieding 1 met studiegidsnummer 4020238FNR voor alle studenten in het 2e semester met een gespecialiseerd master niveau.

Semester
2e semester
Inschrijving onder examencontract
Niet mogelijk
Beoordelingsvoet
Beoordeling (0 tot 20)
2e zittijd mogelijk
Ja
Inschrijvingsvereisten
Registration for 'Early Universe Cosmology' is allowed if one has succesfully accomplished or is registered for 'General Relativity' and 'Quantum Field Theory'.
Onderwijstaal
Engels
Onder samenwerkingsakkoord
Onder interuniversitair akkoord mbt. opleiding
Faculteit
Faculteit Wetenschappen en Bio-ingenieurswetensch.
Verantwoordelijke vakgroep
Fysica
Onderwijsteam
Thomas Hertog
Ben Craps (titularis)
Onderdelen en contacturen
26 contacturen Hoorcollege
60 contacturen Zelfstudie en externe werkvormen
Inhoud

1. The Expanding Universe

  • Kinematics and dynamics of expanding universe (cosmic evolution, Hubble law, Friedmann eqs)
  • Propagation of light and horizons (geodesics, conformal diagrams, luminosity, redshift, distance)
  • composition of the universe, status cosmological observations

2. The Early Hot Universe

  • Thermal history
  • Cosmological nucleosynthesis

3. Structure formation

  • Gravitational Instability in Newtonian theory (Jeans theory)
  • Gravitational Instability in General Relativity (cosmological perturbation theory, halo formation,…)

4. Inflation

  • Three puzzles (flatness, horizon, monopoles)
  • Slow-roll inflation
  • Inflation as origin of cosmological fluctuations

5. Anisotropies in the Microwave Sky

  • Generalities
  • Temperature fluctuations: scalar and tensor modes
  • Polarization
  • Observations

6. Quantum cosmology: which universe and why?

Bijkomende info

Before taking this course, the student should be familiar with physics as a whole on a bachelor level and he/she should master the standard tools of calculus. In addition, the student should be familiar with the basics of general relativity and quantum field theory.

The 60 hours “self study” refer to the estimated time spent on homeworks. The 8 hours taught by Ben Craps normally take place in Brussels, the 18 hours taught by Thomas Hertog normally take place in Leuven.

Handbook: “Modern Cosmology” by S. Dodelson.

Leerresultaten

General Competencies

The student becomes acquainted with the general theory of modern, relativistic cosmology and its observational vindication. This includes the thermal and nuclear history of our expanding universe, as well as the formation of large-scale structures like galaxies from seeds generated in a primordial era of inflation. The student learns to appreciate the development of relativistic cosmology in the historical context of 20th century physics.

Beoordelingsinformatie

De beoordeling bestaat uit volgende opdrachtcategorieën:
Examen Andere bepaalt 100% van het eindcijfer

Binnen de categorie Examen Andere dient men volgende opdrachten af te werken:

  • Other exam met een wegingsfactor 1 en aldus 100% van het totale eindcijfer.

Aanvullende info mbt evaluatie

Written exam (67% of the final score). During the semester the students will be evaluated through take-home tasks, for which they can earn points that will be taken into account for 33% in the final score.

The points from the take-home tasks will be transferred to the second exam period. Only the regular examination can be repeated.

Toegestane onvoldoende
Kijk in het aanvullend OER van je faculteit na of een toegestane onvoldoende mogelijk is voor dit opleidingsonderdeel.

Academische context

Deze aanbieding maakt deel uit van de volgende studieplannen:
Master of Physics and Astronomy: Minor Research (enkel aangeboden in het Engels)
Master of Physics and Astronomy: Minor Economy and Business (enkel aangeboden in het Engels)
Master of Physics and Astronomy: Minor Education (enkel aangeboden in het Engels)