AST5220 – Kosmologi II

Kort om emnet

Emnet tar for seg historien til universet vårt fra Big Bang, gjennom formasjonen av den kosmiske bakgrunnstrålingen, til universet som det er i dag med alle de storskalastrukturene vi observerer. For å kunne forstå hele denne utviklingen trenger vi å bruke en kombinasjon av mye forskjellig fysikk: perturbasjonsteori, Einsteins generelle relativitetsteori, statistisk fysikk, termodynamikk, samt noe kvantefeltteori. Du vil først lære teorien, så implementere likningene vi utleder i en numerisk kode for å få teoretiske prediksjoner, og til slutt sammenlikne disse med ekte observasjoner.

Hva lærer du?

Etter å ha fullført emnet:

• har du grunnleggende kjennskap til prinsippene og likningene i Einsteins generelle relativitetsteori, samt kunnskap om hvordan løse disse i noen spesielle tilfeller.
• har du grunnleggende kjennskap til termodynamikk og statistisk mekanikk i et ekspanderende univers.
• kan du beskrive, kvantitativt og kvalitativt, viktige epoker i det tidlige univers, deriblant inflasjon, rekombinasjon og dannelsen av kosmisk bakgrunnsstråling
• kan du utlede likningene som beskriver strukturdannelse i universet fra Einsteinlikningene og løse dem numerisk.
• forstår du de grunnleggende statistiske variablene som beskriver universets storskalastruktur og fra disse kunne finne universets grunnleggende lover og egenskaper.
• har du utviklet en individuell Einstein-Boltzmann kode som regner ut de teoretiske prediksjonene for disse grunnleggende statistiske variablene som kan sammenliknes med ekte observasjoner av den kosmiske bakgrunnsstrålingen og storskalastrukturene i universet.
• kan du 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

Studenter tatt opp til andre masterprogrammer kan, etter søknad, få adgang til emnet hvis dette er klarert med eget program.

Dersom du ikke allerede har studieplass ved UiO, kan du søke om opptak til våre studieprogrammer, eller søke om å bli enkeltemnestudent.

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

Obligatoriske forkunnskaper

Bachelorgrad i Fysikk og astronomi (bachelor) programmet eller tilsvarende.

Anbefalte forkunnskaper

Emnene AST3220 – Kosmologi I/AST4220 – Kosmologi I (nedlagt) og FYS4160 – Generell relativitetsteori kan være nyttig.

I begynnelsen av semesteret vil det gjennomgås det studenten må kunne fra AST3220 – Kosmologi I og FYS4160 – Generell relativitetsteori. Det å kunne manipulere og gjøre utregninger med tensorer er spesielt nyttig. Studenten kan lett følge dette emnet uten å ha tatt AST3220 – Kosmologi I og FYS4160 – Generell relativitetsteori hvis studenten har en god teoretisk bakgrunn.

Studenten trenger ikke være en ekspert, men grunnleggende kunnskap om programmering er forventet ellers vil studenten få en tung utfordring med den numeriske prosjektoppgaven. Det er et fritt valg av programmeringsspråk i emnet, men det tilbys maler i C++ og Fortran for å gjøre det enklere å komme i gang med oppgaven.

Overlappende emner

• 10 studiepoeng overlapp med AST9420 – 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 eksamensforsøk i dette emnet teller også forsøk i følgende tilsvarende emner: AST9420 – Kosmologi II

Hjelpemidler til eksamen

Ingen hjelpemidler tillatt på avsluttende eksamen.

Eksamensspråk

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

Karakterskala

Emnet bruker karakterskala fra A til F, der A er beste karakter og F er stryk. Les mer om karakterskalaen.

Adgang til ny eller utsatt eksamen

Studenter som dokumenterer gyldig fravær fra ordinær eksamen, kan ta utsatt eksamen i starten av neste semester.

Det tilbys ikke ny eksamen til studenter som har trukket seg under ordinær eksamen, eller som ikke har bestått.

Mer om eksamen ved UiO

• Kildebruk og referanser
• Tilrettelegging på eksamen
• Trekk fra eksamen
• Syk på eksamen / utsatt eksamen
• Begrunnelse og klage
• Ta eksamen på nytt
• Fusk/forsøk på fusk

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