AST9420 ¨C Kosmologi II

Kort om emnet

Emnet tar for seg historien til universet v?rt fra Big Bang, gjennom formasjonen av den kosmiske bakgrunnstr?lingen, til universet som det er i dag med alle de storskalastrukturene vi observerer.

For ? kunne forst? hele denne utviklingen trenger vi ? bruke en kombinasjon av mye forskjellig fysikk: perturbasjonsteori, Einsteins generelle relativitetsteori, statistisk fysikk, termodynamikk, samt noe kvantefeltteori. Du?vil f?rst l?re teorien, s? implementere likningene vi utleder i en numerisk kode for ? f? teoretiske prediksjoner, og til slutt sammenlikne disse med ekte observasjoner.

Hva l?rer du?

Etter ? ha fullf?rt emnet kan du:

• forklare prinsippene og likningene i Einsteins generelle relativitetsteori samt kunnskap om hvordan l?se disse i noen spesielle tilfeller.

• forklare termodynamikk og statistisk mekanikk i et ekspanderende univers.

• beskrive, kvantitativt og kvalitativt, viktige epoker i det tidlige univers, deriblant inflasjon, rekombinasjon (b?de for hydrogen og helium), reionisasjon?og dannelsen av kosmisk bakgrunnsstr?ling.

• utlede likningene som beskriver strukturdannelse i universet fra Einsteinlikningene og l?se dem numerisk.

• forklare de grunnleggende statistiske variablene som beskriver universets storskala-struktur og fra disse kunne finne universets grunnleggende lover og egenskaper.

• forklare fysiske mekanismene som genererer polarisasjon i den kosmiske bakgrunnsstr?lingen og beskrive dette matematisk.

• utvikle en individuell Einstein-Boltzmann kode som regner ut de teoretiske prediksjonene for disse grunnleggende statistiske variablene - inkludert polarisasjon - som kan sammenliknes med ekte observasjoner av den kosmiske bakgrunnsstr?lingen og?storskalastrukturene i universet.

• presentere resultatene av numeriske analyser sammen med en oppsummering av teorien i en skriftlig rapport skrevet som om det var en vitenskapelig artikkel.

Opptak til emnet

Ph.d.-kandidater ved UiO s?ker plass p? undervisningen og melder seg til eksamen i Studentweb.

Hvis emnet har begrenset kapasitet, vil ph.d.-kandidater som har emnet i sin utdanningsplan ved UiO bli prioritert. Noen nasjonale forskerskoler kan ha egne regler for rangering av s?kere til emner med begrenset kapasitet.

ph.d.-kandidater som har opptak ved andre utdanningsinstitusjoner m? innen angitt frist s?ke om hospitantplass.

Emnet har maks 30 plasser. Erfaringsmessig er det plass til alle som s?ker opptak til emnet innen fristen.

Anbefalte forkunnskaper

Emnene AST3220 ¨C Kosmologi I/AST4220 ¨C Kosmologi I (nedlagt)?og FYS4160 ¨C Generell relativitetsteori kan v?re nyttig.

I begynnelsen av semesteret vil det gjennomg?s det studenten m? kunne fra AST3220 ¨C Kosmologi I?og FYS4160 ¨C Generell relativitetsteori. Det ? kunne manipulere og gj?re utregninger med tensorer er spesielt nyttig. Studenten kan lett f?lge dette emnet uten ? ha tatt AST3220 ¨C Kosmologi I og FYS4160 ¨C Generell relativitetsteori hvis studenten har en god teoretisk bakgrunn.

Studenten trenger ikke v?re en ekspert, men grunnleggende kunnskap om programmering er forventet ellers vil studenten f? en tung utfordring med den numeriske prosjektoppgaven. Det er et fritt valg av programmeringsspr?k i emnet, men det tilbys maler i C++ og Fortran for ? gj?re det enklere ? komme i gang med oppgaven.

Overlappende emner

• 10 studiepoeng overlapp med AST5220 ¨C Kosmologi II.

Undervisning

Undervisningen strekker seg over ett semester. Det er 4 timer forelesninger/kollokvier i uken.

Eksamen

Emnet har avsluttende skriftlig eksamen som teller 50 % ved sensurering, og en skriftlig numerisk prosjektoppgave som gis i form av hjemmeeksamen som teller 50 % ved sensurering.

Endelig karakter fastsettes etter en helhetsvurdering av de to delene.

Som eksamensfors?k i dette emnet teller ogs? fors?k i f?lgende tilsvarende emne: AST5220 ¨C Kosmologi II

Hjelpemidler til eksamen

Ingen hjelpemidler tillatt p? avsluttende eksamen.

Eksamensspr?k

Dersom emnet undervises p? engelsk, vil det bare tilbys eksamensoppgavetekst p? engelsk. Du kan besvare eksamen p? norsk, svensk, dansk eller engelsk.

Karakterskala

Emnet bruker karakterskala?best?tt / ikke best?tt. Les mer om karakterskalaen.

Adgang til ny eller utsatt eksamen

Studenter som dokumenterer gyldig frav?r fra ordin?r eksamen, kan ta utsatt eksamen i starten av neste semester.

Det tilbys ikke ny eksamen til studenter som har trukket seg under ordin?r eksamen, eller som ikke har best?tt.

Mer om eksamen ved UiO

• Kildebruk og referanser
• Tilrettelegging p? eksamen
• Trekk fra eksamen
• Syk p? eksamen / utsatt eksamen
• Begrunnelse og klage
• Ta eksamen p? nytt
• Fusk/fors?k p? fusk

Andre veiledninger og ressurser finner du p? fellessiden om eksamen ved UiO.