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Física
Cosmologia e Buracos Negros

Cosmologia e Buracos Negros

Código	13329
Ano	1
Semestre	S2
Créditos ECTS	10
Carga Horária	OT(30H)/TP(30H)
Área Científica	Física e Matemática
Tipo de ensino	Presencial e tutorial
Estágios	Não aplicável
Objectivos de Aprendizagem	O objetivo geral desta UC é apresentar aos alunos a visão atual sobre a cosmologia e sobre os buracos negros. A abordagem seguida visa preparar os alunos para desenvolver trabalhos de investigação em temas de cosmologia ou de buracos negros. No final desta UC o aluno deverá ser capaz de: - identificar os principais temas de investigação nas áreas de cosmologia e de buracos negros; - analisar modelos matemáticos, e suas soluções, em diversos aspetos da evolução cosmológica; - analisar modelos matemáticos que descrevem buracos negros; - ler e replicar os cálculos de artigos científicos em cosmologia e buracos negros; - desenvolver pensamento autónomo e original acerca dos temas estudados.
Conteúdos programáticos	1. Cosmologia homogénea e isotrópica Isotropia e homogeneidade: observações e modelização Dinâmica do modelo cosmológico Horizonte cosmológico Evolução do Universo 2. Campos escalares quânticos em contextos cosmológicos Observáveis, álgebra de Weyl, estados quase livres e representações de Fock Campos quânticos em espaços de Robertson-Walker Campo escalar quântico no espaço de Sitter Estados de Hadamard, estados adiabáticos e tensor de energia-momento 3. Modelos inflacionários e fenomenologia Problemas do big bang e teoria da inflação Dinâmica inflacionária e candidatos a inflação Reaquecimento pós-inflacionário Flutuações quânticas e origem das estruturas Espetro de potência da radiação cósmica de fundo 4. Buracos negros Simetria esférica Solução de Schwarzschild Extensão de Kruskal Horizontes dos eventos, de Killing e Killing bifurcado Buracos negros e termodinâmica 5. Efeitos de Unruh e Hawking Efeito de Unruh em espaço-tempo plano e curvo Efeito de Hawking Buracos negros e informação
Bibliografia principal	D Baumann 2012 TASI Lectures on Inflation (e-print arXiv:0907.5424v2 [hep-th]) ND Birrel, PCW Davies 1984 Quantum Fields in Curved Space, Cambridge Univ.Press SA Fulling 1989 Aspects of Quantum Field Theory in Curved Space-Time, Cambridge Univ.Press CW Misner, KS Thorne, JA Wheeler 1973 Gravitation, WH Freeman and Company VF Mukhanov 2005 Physical Foundations of Cosmology, Cambridge Univ.Press VF Mukhanov, S Winitzki 2007 Introduction to Quantum Effects in Gravity, Cambridge Univ.Press LE Parker, DJ Toms 2009 Quantum Field Theory in Curved Spacetime, Cambridge Univ.Press JA Peacock 1999 Cosmological Physics, Cambridge Univ.Press RM Wald 1984 General Relativity, The Univ. of Chicago Press RM Wald 1994 Quantum Field Theory in Curved Spacetime and Black Hole Thermodynamics, The Univ. of Chicago Press S Weinberg 2008 Cosmology, Oxford Univ. Press
Língua	Português

Curso

Física

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