Worum geht's
Du lernst die Grundlagen moderner Kosmologie: wie sich das Universum im Rahmen der Friedmann-Robertson-Walker-Metrik entwickelt, wie Dichteschwankungen entstehen und wachsen, und wie diese Prozesse die kosmische Hintergrundstrahlung (CMB) prägen. Am Ende kannst du die Friedmann-Gleichungen lösen, die Entstehung und Entwicklung von Strukturen berechnen und theoretische Vorhersagen (z. B. zur Inflation) mit Beobachtungen vergleichen.
Was du danach kannst
- aktuelle Fragestellungen der Kosmologie verstehen
- Friedmann-Gleichung lösen
- Einfluss von Dunkler Materie, Dunkler Energie und Neutrinos auf CMB-Anisotropien und Strukturbildung kennen
- Dynamik des Baryon-Photon-Plasmas im frühen Universum berechnen
- Dichteschwankungen in verschiedenen Epochen und auf verschiedenen Skalen berechnen
- linearisierte Einsteingleichungen, Boltzmann-Gleichungen und Comptonstreuung verstehen und anwenden
- Prozesse, die CMB-Temperaturschwankungen beeinflussen (z. B. Sachs-Wolfe, Doppler, integrierter Sachs-Wolfe) verstehen
- Hinweise auf Inflation und theoretische Beschreibungen von Skalarfeldmodellen kennen
- quantitative Vorhersagen der Inflation machen und mit Beobachtungen vergleichen
Aus was das Modul besteht
- VorlesungVermittlung der physikalischen Prinzipien und systematische Herleitung relevanter Prozesse; Vorlesung erfolgt hauptsächlich mit Tafelanschrieb
- ÜbungVertiefung durch Problembeispiele und Rechenaufgaben, Anwendung und Selbstständiges Erklären des Gelernten
Lehrmethode
- Tafelanschrieb/Präsentationsystematische Diskussion der relevanten physikalischen Prozesse und Übersicht über moderne Fragestellungen
- Übungsblätter/ProblembeispieleEinübung und Anwendung der Vorlesungsinhalte durch Rechenaufgaben