Relatividade e Cosmologia

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Paulo Rodrigues Lima Vargas Moniz
Código:
14927
Ano:
3
Semestre:
S2
Créditos ECTS:
6
Carga Horária:
TP(60H)
Área Científica:
Física
Objectivos de Aprendizagem:
1. Conhecer as observações com implicações para conceções em cosmologia
2. Entender a Relatividade como a teoria física crucial para cosmologia
3. Adquirir conhecimentos de relatividade necessários à compreensão de gravitação newtoniana, buracos negros e modelos cosmológicos
4. Conseguir relacionar os conhecimentos de relatividade e as observações cosmológicas numa compreensão do modelo de evolução do Universo desde o Big Bang até ao presente, e o futuro
Conteúdos programáticos:
1. Observações fundamentais e inferências
a) Conteúdo do Universo
b) Homogeneidade, isotropia e expansão. Lei de Hubble
2. Gravitação de Newton e Relatividade de Einstein
a) Gravitação Newtoniana
b) Relatividade geral. Equações de Einstein
c) Métrica de Robertson-Walker
d) Métrica de Schwarzschild. Buracos negros
3. Modelos Cosmológicos
a) Equações de Friedmann
b) Evolução com matéria, radiação, curvatura, constante cosmológica
4. Distâncias e Idade do Universo
a) Distância num Universo em expansão. Medição
b) Idade do Universo
5. Densidade do Universo e matéria escura
a) Matéria escura em galáxias e em enxames
b) Matéria escura e estrutura
c) Considerações sobre a natureza da matéria escura
6. Big Bang e evolução inicial do Universo
a) Radiação cósmica de fundo
b) Nucleossíntese
c) Inflação
Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação:
Frequência final (com factor de ponderação de 50%)
Trabalho de fim de semestre (com factor de ponderação de 50%)
Bibliografia principal:
1. Gron O, Naess A (2011). Einstein's Theory: A Rigorous Introduction for the Mathematically Untrained. New York: Springer
2. Henriques AB (2009). Teoria da Relatividade Geral: Uma Introdução. Lisboa: IST Press
3. Liddle A (2015). An Introduction to Modern Cosmology, 3rd ed. New York: John Wiley & Sons
4. Roos M (2015). Introduction to Cosmology, 4th ed. New York: John Wiley & Sons
Língua:
Português