Introdução à Cosmologia

Prof.: Pieter Westera
UFABC, Bloco A, Torre 3, Sala 625-3
Tel. +55 (11) 4996 8373
E-mail: pieter.westera arroba ufabc.edu.br

código da disciplina: NHZ3023-15
TPI: 4-0-4
Carga Horária: 48
Recomendações: NHZ3043-15 Noções de Astronomia e Cosmologia
Mais recomendações: BCN0402-15 - Funções de uma Variável, BCN0407-15 - Funções de Várias Variáveis, BIK0102-15 - Estrutura da Matéria, BCJ0204-15 - Fenômenos Mecânicos, BCJ0205-15 - Fenômenos Térmicos, BCJ0203-15 - Fenômenos Eletromagnéticos, BCK0103-15 - Física Quântica, NHT3054-15 - Teoria da Relatividade, NHZ3020-15 - Fundamentos da Relatividade Geral

Disciplina dada junto com a profa. Laura Paulucci

Ementa

Evolução histórica da cosmologia. Observações recentes e a estrutura do universo. Descrição matemática do universo. Universo em expansão e a constante de Hubble. Modelos de Friedmann. O universo acelerado e a constante cosmológica. Matéria e energia escuras. História térmica do universo. Radiação cósmica de fundo. A formação da estrutura do universo. O universo inflacionário. Modelos alternativos.

Referências bibliográficas básicas:
Shore, Steven N. The tapestry of modern astrophysics. Hoboken, N.J: Wiley-Interscience, 2003. 861 p.
Carroll, Bradley W; Ostlie, Dale A. An introduction to modern astrophysics. 2 ed. San Francisco, EUA: Pearson Addison-Wesley, 2007. 1278 p.
Padmanabhan, T. Theoretical astrophysics. New York: Cambridge University Press, 2000. 3 v.

Bibliografia Complementar:
Coles, Peter Cosmology: a very short introduction. Oxford: Oxford University, 2001. 139 p. (Very short introductions).
Ferris, T. O despertar na via lactea uma história da astronomia. Rio de Janeiro: Editora Campus, 1990.
Hawley, J. F.; Holcomb, K. A. Foundations of modern cosmology. Oxford: Oxford University Press, 1989.
Horvath, Jorge et al. Cosmologia Física: do micro ao macro cosmos e vice-versa. Sao Paulo: Livraria da Fisica, 2007. 315 p.
Islam, J. N. An introduction to mathematical cosmology. Cambridge: Cambridge University Press, 1992. Disponivel em: http://assets.cambridge.org/97805214/96506/frontmatter/9780521496506_frontmatter.pdf.
Paulucci, Laura et al. A Cosmologia na Sala de Aula. 1. ed. São Paulo: Editora Livraria da Física, 2022.

Mais dicas bibliográficas (Relatividade):
Einstein, Albert. A teoria da relatividade especial e geral. Rio de Janeiro: Contraponto, 1999. 136 p.
French, A. P. Special relativity. Boca Raton: CRC Press, 1968. 286 p. (The M.I.T. introductory physics series).
Hau, J. P. A broader view of general implications of Lorentz and Poincaré invariance / 2. ed. Hackensack, USA : World Scientific, c2006. 516p.
Hartle, James B. Gravity: an introduction to Einstein's general relativity. San Francisco: Addison Wesley, 2003. 582 p.
Lesche, Bernhard. Teoria da relatividade. São Paulo: Livraria da Física, 2005. 165 p.
Rindler, Wolfgang. Introduction to special relativity. 2 ed. Oxford: Clarendon Press, 1991. 169 p.
Rindler, Wolfgang. Relativity: Special, General, and Cosmological New York: Springer, 1979 284 p.
Russell, Bertrand. ABC da relatividade. Rio de Janeiro: Jorge Zahar, 2005. 175 p.
Schutz, Bernard F. A first course in general relativity

Turma A diurna (Santo André):
Horários: Quarta-feira das 14:00 às 16:00, Sexta-feira das 14:00 às 16:00
Sala S - 305-3

Atendimento de Apoio

Quartas-feiras, 16:00-18:00 (em seguida à aula)
Sala 625-3 (minha sala)

Monitoria

Aluno de estágio docente Gustavo Santos,
contato pelo e-mail gustavo.h arroba ufabc.edu.br

Slides das Aulas

parte I, dada pela profa. Laura, disponível no Moodle da disciplina
parte II (As mais novas versões, podem ter mudado desde 2024-1)
Slides da pré-aula
Aula 10: Relatividade Geral
Aula 11: Métrica, Cosmologia Relativística I: Equações de Friedmann
Aula 12: Cosmologia Relativística II: O Modelo ΛCDM
Aula 13: Cosmologia Relativística III: Medidas de distância, Horizontes
Aula 14: Radiação Cósmica de Fundo II (análise do espectro angular)
Aula 15: Inflação + Energia Escura
Aula 16: Matéria Escura
Aula 17: Nucleossíntese Primordial
Aula 18: Futuro do Universo + Modelos alternativos

Materiais Adicionais:
Anotações do estagiário docente Gustavo Santos sobre Métrica
Anotações do estagiário docente Gustavo Santos sobre a época da Inflação
Aulas da última vez que dei a primeira parte da disciplina (As mais novas versões, podem ter mudado desde 2024-1):
Aula 1
Aula 2
Aula 3 Diagrama Hertsprung-Russell animado**
Aula 4
Aula 5
Aulas 6 e 7
Aula 8
Aula 9
**Feito por Arthur Julião, aluno da UFABC, em um projeto dirigido
Aula da diciplina Teoria da Relatividade sobre conceitos da Relatividade Geral
Aula da diciplina Teoria da Relatividade sobre Cosmologia I
Aula da diciplina Teoria da Relatividade sobre Cosmologia II
Aula 1 de Noções em Astronomia e Cosmologia sobre História da Astronomia incl. alguns modelos cosmológicos da antiguidade
Aula 10 de Noções em Astronomia e Cosmologia sobre conceitos da Relatividade
Aula 15 de Noções em Astronomia e Cosmologia sobre Cosmologia I
Aula 16 de Noções em Astronomia e Cosmologia sobre Cosmologia II
Folha de consulta para a primeira parte (é distribuida nos testinhos/na prova)
Folha de consulta para a P2 (é distribuida na prova, junto com a da primeira parte)

Avaliações

A avaliação do curso será dada pela média aritmética entre as duas partes do curso: NF = (PI+PII)/2.
A nota final em caso de recuperação será dada pela média simples entre a nota final anterior (acima) e a Rec: Nf_rec = (Nf+Rec)/2

Parte I: profa. Laura (datas provisórias, serão atualizadas)
21/02: Atividade
23/02: Teste 1
13/03: Teste 2
15/03: P1
A nota final da parte I será dada por: PI = 0,65*P1+0,1*T1+0,1*T2+0,15*Atividade
Para mais detalhes sobre as avaliações da primeira parte, consultem o Moodle da disciplina
ou com ela pessoalmente.

parte II:
Teste 3 (no moodle): 01-07/04
Teste 4 (no moodle): 15-20/04
P2: 26/04
PII = 0,8*P2+0,1*T3+0,1*T4

Sub*: 03/05
Rec**: 06/05 (?, a ser combinado)
Vista de provas: Quando eu estiver na minha sala (por exemplo, no horário do atendimento, senão é irregular, é melhor combinar por e-mail)
*A Sub somente servirá os que faltaram justificadamente a uma das provas.
**Tem direito a fazer a Rec quem ficou com conceito final D ou F.
O máximo que um aluno poderá atingir de média com a prova de recuperação será C.

Conceitos:
A: entre 8 e 10
B: entre 6.5 e 7.9
C: entre 5 e 6.4
D: entre 4.5 e 4.9
F: entre 0 e 4.4>

Listas

Lista 1 (da profa. Laura)
Lista 2 (de 2017)
Respostas da Lista 2
Obs.: A entrega das listas não é obrigatória.

Notas das Avaliações

Removidas