Lois fondamentales de l’Univers : physique des particules et de la gravitation
Ref: 2EL1910
Description
Ce cours est une introduction aux quatre interactions fondamentales : physique des particules d'une part et physique de la gravitation et cosmologie d'autre part, tant du point de vue théorique qu'expérimental.
Période(s) du cours
SG8
Prérequis
Aucun
Syllabus
A. Physique des particules
A.1 Introduction historique aux particules élémentairesB. Gravitation
A.2 Relativité restreinte et dynamique relativiste
A.3 Interactions fondamentales
A.4 Modèle standard de la physique des particules
B.1 Relativité générale : principe d’équivalence, équation du mouvement, équation Einstein
B.2 Cosmologie : géométrie et expansion de l'Univers, histoire thermique, formation des structures (CMB), matière noire, énergie noire
B.3 Exemple d'un projet de cosmologie observationnelle : DESI, étude de l'énergie noire et de la gravitation, selection de quasars, tomographie de l'Univers avec des quasars.
Composition du cours
Sept cours d'une heure trente en cours magistraux sur la physique des particules et sept cours magistraux d'une heure trente sur la gravitation et la cosmologie. Cinq TD d'une heure trente.
Ressources
Les cours seront donnés en français sous la forme de cours magistraux qui se termineront par des exercices comptant comme contrôle continu. Les diapos et des documents écrits en anglais seront mis à disposition.
Résultats de l'apprentissage couverts par le cours
- se familiariser avec les concepts de particule élémentaire et de symétrie fondamentale
- maitriser les concepts d’espace-temps et de quadrivecteur
- identifier les référentiels inertiels pertinents dans un problème et maitriser les transformations de Lorentz.
- Comprendre la différence entre conservation et invariance et savoir appliquer la conservation de l’énergie-impulsion dans l’espace-temps.
- maitriser les bases de l'algèbre tensorielle avec les notations d’Einstein
- calculer les corrections relativistes pour le Global Positioning System
- introduction à la cosmologie
Support de cours, bibliographie
Vidéos, diapositives de cours, supports écrits et par ailleurs références bibliographiques distribuées en cours.