Astroparticles, Part 2 : gravitational effects

Durée

10h Th, 5h Pr

Nombre de crédits

Enseignant

Jean-René Cudell

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue anglaise

Organisation et évaluation

Enseignement au deuxième quadrimestre

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Etude des théories d'unification et la théorie des champs en espace-temps courbe.

Table de matières
1. Grande unification et SU (5)
2. Le problème de la hiérarchie, le problème de la stabilité du vide
3. Discussion R1

4. Création de particules dans un univers en expansion
5. L'effet Unruh
6. Discussion R2

7. La température Hawking et la thermodynamique des trous noirs
8 et 9. Inflation
10. Discussion R3

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

Le but du cours est de discuter les connexions possibles entre certaines observations-clé en astrophysique et la physique des particules, spécialement en ce qui concerne la matière noire, l'inflation et les trous noirs.
À la fin du cours, les étudiants pourront:
1) construire des théories contenant un candidat constituant la matière noire ;
2) comprendre le concept moderne de particule et sa dépendance vis-à-vis du référentiel ;
3) calculer les effets de création de particules associés à la gravité ;
4) calculer l'entropie d'un trou noir.

Savoirs et compétences prérequis

SPAT0060-1 ou équivalent.

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Ce cours est basé sur des exposés ex cathedra et sur des répétitions où des problèmes (voir les pages web du cours pour la liste) sont discutés, comme indiqué dans la table des matières. Les problèmes seront résolus par les étudiants, sous la direction de l'instructeur. Une préparation est fortement recommandée.

Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance)

Des références pour chaque cours, des notes et la liste des problèmes sont disponibles sur les pages Web du cours.

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Viatcheslav Mukhanov and Sergei Winitzki, "Introduction to Quantum Effects in Gravity", Cambridge University Press, 2007.

Modalités d'évaluation et critères

Examen écrit, suivi d'une discussion. La première question porte sur la théorie. La liste des questions possibles est disponible sur les pages Web du cours et est susceptible d'être modifiée au cours de l'année. La deuxième question (donnée après la remise de la question théorique) est un exercice à livre ouvert. La partie écrite dure 2 heures.

Stage(s)

Remarques organisationnelles

Le cours consistera en 10 séances d"une heure et demie (voir table des matières)

Contacts

Jean-René Cudell
Institut de physique 19A Allée du 6 août Bât B5a (4e étage, local 4/44) Université de Liège Tél. : 04/3663654
Courriel : jr.cudell@ulg.ac.be
Pages Web : http://www.theo.phys.ulg.ac.be

Notes en ligne