Notas de aula sobre a transição da Relatividade Geral para a Cosmologia Padrão
Notas de aula com soluções de problemas selecionados.
Lista de referências bibliográficas de Cosmologia
Cap. 1 do livro BR. Conceitos: definição de Cosmologia; unidades de distância, tempo, massa e energia; unidades naturais.
Resumo feito em aula . Material auxiliar. Não substitui a leitura do livro!
Cap. 2 do livro BR. Conceitos: Paradoxo de Olbers: argumentos contra um Universo plano, infinito, estático e eterno; Princípio Cosmológico: homogeneidade e isotropia em grandes escalas; desvios para o vermelho; expansão, Lei de Hubble; partículas elementares constituintes; radiação cósmica de fundo.
Resumo feito em aula . Material auxiliar. Não substitui a leitura do livro!
Aula Gravada sobre Capítulos 1 e 2 do livro BR - Parte I.
Aula gravada sobre Capítulos 1 e 2 do livro BR - Parte II.
Cap. 3 do livro BR. Conceitos: Princípio de Equivalência; curvatura, métrica de Minkowski, métrica de Robertson-Walker, geodésia; distância co-móvel, distância própria, o redshift como resultado da expansão.
Resumo do Cap 3 Material auxiliar. Não substitui a leitura do livro!
Texto deduzindo as equações de Friedmann-Lemaitre a partir das eqs. da RG
Aula gravada sobre dedução das equações de FL e sobre o termo de curvatura.
Cap. 4 do livro BR. Conceitos: Universo Newtoniano; equação de Friedmann; densidade crítica e parâmetro de densidade; equações do fluido e da aceleração; equação de estado; constante cosmológica.
Resumo do Cap 4 Material auxiliar. Não substitui a leitura do livro!
Aula gravada baseada no capítulo 4 do livro da BR.
Exercícios: BR, capítulos 3 e 4: 3.3; 4.0: saindo da equação 4.4, deduzir 4.5 e 4.10, fazendo os passos intermediários; 4.1; 4.2; 4.5.
Aula gravada com solução de problemas ligados aos Cap. 3 e 4 do livro da BR.
Dicas:
Ex. 3.3: Use a expressão do intervalo de um espaço 2D sobre uma esfera, 3.9. Lembre que um círculo sobre esse espaço tem r=cte. Deduzida a 3.47, compare com a circunferência de um círculo sobre um plano. Use expansão em série e termos de ordem baixa para avaliar a diferença entre ambas.
Ex. 4.2: Lembre-se de que a 2a eq. de Friedmann (ou eq. da aceleração de acordo com o livro da BR), envolve não apenas a densidade de energia de cada componente, mas também a sua pressão associada.
Ex. 4.5: Basta usar a equação de fluidos. Calcular a derivada da densidade de energia ε = n E, termo a termo. Lembre que n cai com a3 e que E também depende de a(t) pois o λ cresce com a(t).
Prazo para entrega: 04/04/2022.
Cap. 5 do livro BR. Conceitos: variação da densidade de energia; modelos com um único componente: apenas matéria, apenas radiação, apenas energia escura; modelos vazios com curvatura.
Resumo do Cap 5 Material auxiliar. Não substitui a leitura do livro!
Aula gravada baseada nos capítulos 5 e 6 do livro da BR.
Exercicios BR, capítulo 5: 5.2, 5.3.
Aula gravada com solução de problemas ligados aos Cap. 5 e 6 do livro da BR.
Dicas:
Ex. 5.2: Lembre-se da variação do
Prazo para entrega: 11/04/2022.
Cap. 6 do livro BR. Conceitos: modelos de Universo com dois ou mais componentes.
Exercicios BR, capítulo 6: 6.2, 6.3, 6.5, 6.6.
Dicas: seguem neste Estudo dirigido Não é pra copiar o que eu escrevi. O estudo dirigido visa a orientar o aluno em caso de dúvidas. Copiou, dançou!
Prazo para entrega: 11/04/2022.
Cap. 7 do livro BR. Conceitos: parâmetro de (des)aceleração; relações entre distância própria, redshift e parâmetros cosmológicos; distância por luminosidade; distância por diâmetro angular; velas e réguas padrão: Cefeidas e SN Ia; descoberta da expansão acelerada.
Resumo do Cap 7 Material auxiliar. Não substitui a leitura do livro!
Aula gravada baseada no capítulo 7 do livro da BR.
Exercicios BR, capítulo 7: 7.3, 7.5, 7.6, 7.8.
Prazo para entrega: 20/04/2022.
Aula gravada com solução de problemas ligados ao Cap. 7 do livro da BR.
Cap. 8 do livro BR. Conceitos: matéria visível, matéria escura, estimativas de massa, problema da massa faltante.
Resumo do Cap 8 Material auxiliar. Não substitui a leitura do livro!
Aula gravada baseada no capítulo 8 do livro da BR.
Exercicios BR, capítulo 8: 8.2, 8.3, 8.4
Prazo para entrega: 03/05/2022.
Aula gravada com solução de problemas ligados ao Cap. 8 do livro da BR.
Cap. 9 do livro BR. Conceitos: medindo a radiação de fundo; era da recombinação; era do desacoplamento.
Resumo do Cap 9 Material auxiliar. Não substitui a leitura do livro!
Aula gravada baseada no capítulo 9 do livro da BR.
Exercicios BR, capítulo 9: 9.1, 9.3, 9.5
Aula gravada com solução de problemas ligados ao Cap. 9 do livro da BR.
Prazo para entrega: 03/05/2022.
Curso de Cosmologia de Heidelberg, cap. 7: O Universo Jovem, Neutrinos, Nucleossíntese e Recombinação
Curso de Cosmologia de Heidelberg, cap. 8: Observando a radiação cósmica de fundo
Cap. 10 do livro BR. Conceitos: nucleossintese primordial; decaimento beta; interações fracas; síntese do deutério; síntese do He, Li, Be.
Resumo do Cap 10 Material auxiliar. Não substitui a leitura do livro!
Aula gravada baseada no capítulo 10 do livro da BR. Inclui discussão sobre exercícios.
Exercicios BR, capítulo 10: 10.1, 10.2, 10.3, 10.4, 10.5
Prazo para entrega dos problemas selecionados do Cap 10: 10/05/2022.
2a AVALIAÇÃO, Caps 3 a 10 do BR: 12/05/2022.
RECUPERAÇÃO: 17/05/2022