Guia en format PDF
Logo

Cosmologia

Codi: 42858
Crèdits: 6
2026/2027
Titulació Tipus Curs
Física d'Altes Energies, Astrofísica i Cosmologia / High Energy Physics, Astrophysics and Cosmology OP 1

Professor/a de contacte

Nom :
Lluís Galbany Gonzalez
Correu electrònic :
lluis.galbany@uab.cat

Equip docent

Alex Alarcon Gonzalez
Diego Blas Temiño
Isaac Tutusaus Lleixa

Idiomes dels grups

Podeu consultar aquesta informació al final del document.

Prerequisits

Introducció a la física del cosmos.

Objectius

El curs té l'objectiu de proporcionar a l'alumnat una conferència introductòria a la cosmologia. El model cosmològic estàndard, les preguntes obertes i les línies de recerca actuals en el camp.

Resultats d'aprenentatge

  • CA13 (Presentar els resultats dels exercicis relacionats amb la cosmologia i explicar de manera clara i accessible els conceptes per a un públic especialitzat i no especialitzat.) Presentar els resultats dels exercicis relacionats amb la cosmologia i explicar de manera clara i accessible els conceptes per a un públic especialitzat i no especialitzat.
  • KA20 (Definir les bases de la teoria del Big Bang i de la teoria de pertorbacions còsmiques en la cosmologia.) Definir les bases de la teoria del Big Bang i de la teoria de pertorbacions còsmiques en la cosmologia.
  • KA21 (Identificar els desafiaments als quals s’enfronta la cosmologia moderna.) Identificar els desafiaments als quals s’enfronta la cosmologia moderna.
  • SA46 (Analitzar els problemes de la teoria clàssica del Big Bang.) Analitzar els problemes de la teoria clàssica del Big Bang.
  • SA47 (Aplicar la teoria de pertorbacions còsmiques al problema de la formació d’estructura en l’univers.) Aplicar la teoria de pertorbacions còsmiques al problema de la formació d’estructura en l’univers.
  • SA48 (Analitzar la teoria d’expansió còsmica i els seus principals elements.) Analitzar la teoria d’expansió còsmica i els seus principals elements.
  • SA49 (Analitzar les solucions als problemes de la teoria clàssica del Big Bang.) Analitzar les solucions als problemes de la teoria clàssica del Big Bang.
  • SA50 (Fer servir eines bibliogràfiques, a la xarxa i en anglès, per aprofundir en els conceptes clau de la cosmologia actual.) Fer servir eines bibliogràfiques, a la xarxa i en anglès, per aprofundir en els conceptes clau de la cosmologia actual.

Continguts

1) Introduction to the course


2) Practical projects 


3) Flash Intro


4) Inflation


5) Baryogenesis


6) Dark matter & Dark Energy


7) Thermal history - Homogeneous Universe


8) Inhomogeneous Universe 


9) Gravitational instability - Growth of structure


10) Probes of structure


11) Observational probes


12) Models beyond LCDM

Activitats formatives i Metodologia

Títol Hores ECTS Resultats d'aprenentatge
Projecte de classe 39 1,56
Treball personal a casa 39 1,56
Classes teòriques sobre diferents conceptes bàsics 45 1,8

Classes teòriques i d'exercicis.

Treball a casa i a l'aula.

En aquesta assignatura, es permet l'ús de tecnologies d'Intel·ligència Artificial (IA) com a part integrant del desenvolupament del treball, sempre que el resultat final reflecteixi una contribució significativa de l'estudiant en l'anàlisi i la reflexió personal. L'estudiant haurà d'identificar clarament quines parts han estat generades amb aquesta tecnologia, especificar les eines emprades i incloure una reflexió crítica sobre com aquestes han influït en el procés i el resultat final de l’activitat. La no transparència de l’ús de la IA es considerarà falta d'honestedat acadèmica i pot comportar una penalització en la nota de l'activitat, o sancions majors en casos de gravetat.

Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, perquè l'alumnat completi les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura.

Avaluació

Activitats d'avaluació continuada

Títol Pes Hores ECTS Resultats d'aprenentatge
Problemes 33% 5 0,2 KA20, SA46, SA47, SA48, SA49, SA50
Examen de recuperació 33% 3 0,12 KA20, SA46, SA47, SA48, SA49
Examen 33% 3 0,12 KA20, SA46, SA47, SA48, SA49
Projecte de recerca 33% 16 0,64 CA13, KA21, SA50
Aquesta assignatura/mòdul no preveu el sistema d’avaluació única.

L’assistència a les classes és un requisit obligatori. El 50% de la nota prové d'entregues de problemes i de la realització d'un projecte de recerca en grups. L’altre 50% prové d'un examen escrit. Per poder participar a l'examen de escrit s'ha d'haver obtingut una nota superior a 3,5/10 en les entregues de problemes i del projecte.

Bibliografia

  • An introduction to Moderm Cosmology, A.Liddle, Horizon P&D (1999, 2003)
  • Modern Cosmology, S. Dodelson, Elsevier (2020)
  • Cosmological Physics, J.A.Peacock, Cambridge U. Press (1999)
  • Extragalactic Astronomy and Cosmology, Peter Schneider, (2010)
  • Introduction to Cosmology, Barbara Sue Ryden (2010)

Programari

PART I : Introduction

 

1) Introduction to the course

2) Practical projects 

3) Flash Intro (Homogeneous Universe, GR Equations: Friedmann Eq. and Acceleration scalar & tensor, Metric, Distances, Redshift)

 

PART II : Standard model problems

 

4) Inflation (Flatness and Horizon problem, Inflation models and perturbations, Power spectrum and GWs)

5) Baryogenesis (Puzzle of the entropy in the Universe, Some solutions)

6) Dark matter & Dark Energy (Motivation, and some cosmological studies - freeze-out)

 

PART III: Observational probes

 

7) Thermal history - Homogeneous Universe (Boltzmann equations, Recombination, Ionization history)

8) Inhomogeneous Universe (CMB temperature, polarization, SZ effect, Sachs–Wolfe effect). 

9) Gravitational instability - Growth of structure (Evolution of scales vs. time, Equations of Motion for Perturbations, Solution to Linear Order, Growing Mode / Decaying Mode, Evolution during Matter Domination, Evolution during Radiation Domination  -Suppression of Growth, Linear Power Spectrum, Random Fields  -skewness / kurtosis, Baryon Acoustic Oscillations)

10) Probes of structure (Gravitational Lensing: Weak lensing and Strong Lensing, Galaxy Formation - Halo model - Numerical simulations, Galaxy clusters - Galaxy clustering)

11) Observational probes (SN Ia/II, BAO, RSD, 3x2pt, 5x2pt, H0/s8 tension)

12) Models beyond LCDM (Modified gravity, Evolving DE)

Grups i idiomes de l'assignatura

La informació proporcionada és provisional fins al 30 de novembre. A partir d'aquesta data, podreu consultar l'idioma de cada grup a través d'aquest enllaç. Per accedir a la informació, caldrà introduir el CODI de l'assignatura

Tipus de docència Grup Idioma Semestre Torn
(TEm) Teoria (màster) 1 Anglès segon quadrimestre matí-mixt