Cours de Cosmologie

Ce cours de cosmologie est proposé par Richard Taillet, professeur à l'Université de Savoie. Il présente les bases de la cosmologie théorique et observationnelle, telle qu’elle est développée depuis le début du vingtième siècle. Il s’appuie sur quelques éléments de relativité générale, mais le cours peut être suivi sans ce prérequis.

Les différents cours seront disponibles ici au fur et à mesure de leur mise en ligne par Richard Taillet.

Episode 1 - Introduction (18 novembre 2015)
Ce premier épisode présente le cours : niveau et ambition. Il présente aussi le sujet : intérêt de la cosmologie physique, les lois sur lesquelles elle s'appuie, les principales étapes de l'histoire thermique de l'Univers, au cours de son expansion. Il se termine par des conseils bibliographiques.



Épisode 2 – Cosmographie (26 novembre 2015)
Cet épisode présente les méthodes observationnelles qui permettent de cartographier notre Univers, en particulier de déterminer la distance qui nous sépare des objets lointains. On y aborde la notion d'échelle des distances cosmologiques.




Épisode 3 – Surfaces courbes (01 décembre 2015)
Cet épisode s'intéresse à la description d'une sphère, en tant que surface bidimensionnelle, et à la relation entre les coordonnées et les longueurs mesurées sur la sphère. Ceci prépare le cours suivant qui généralisera ces notions à un espace tridimensionnel courbe.

 
Episode 4 - Métrique de Robertson-Walker (08 décembre 2015)
Dans cet épisode, nous nous intéressons à un espace-temps quadridimensionnel courbe, par analogie avec la sphère étudiée à l'épisode précédent. La métrique de Robertson-Walker, utilisée pour le décrire, occupera une place centrale dans la suite du cours.




Épisode 5 – Expansion cosmologique (15 décembre 2015)
Cet épisode introduit la notion d'expansion de l'Univers et de loi de Hubble, en mettant l'accent sur l'interprétation fournie par la relativité générale, différente de celle, historique, basée sur l'effet Doppler.



Épisode 6 – Complément sur l’expansion cosmologique (29 décembre 2015)
Cet épisode détaille la réponse à deux questions qu'on peut se poser sur l'expansion cosmologique : l'expansion peut-elle conduire à des vitesses plus grandes que celle de la lumière et violer les lois de la relativité ? Si tout s'expand, même les doubles décimètres, comment peut-on mesurer la moindre expansion ?


Épisode 7 – Équations de Friedmann-Lemaître (29 décembre 2015)
Cet épisode introduit les équations de Friedmann-Lemaître qui relient l'évolution du facteur d'échelle de l'Univers à son contenu.


Épisode 8 – Horizons (30 décembre 2015)
 
Cet épisode introduit les deux notions d'horizon que l'on rencontre en cosmologie, l'horizon des particules et l'horizon des événements.




Épisode 9 – Paramètres cosmologiques (19 juin 2016)

Cet épisode introduit la notion de paramètre cosmologique (Omega, défini comme le rapport entre la densité d'une espèce et la densité critique) et présente le calcul de l'évolution du facteur d'échelle dans le cas d'un Univers contenant de de matière et dont la courbure est non nulle, en fonction de Omega_m 



Épisode 10 – Paramètres cosmologiques (complément) (26 juin 2016)

Cet épisode complète le précédent en présentant le calcul de l'évolution du facteur d'échelle dans le cas d'un Univers contenant de la matière et de la constante cosmologique, avec une courbure totale nulle, ce qui correspond en très bonne approximation à notre Univers actuel.



Épisode 11 – Taille apparente et distance angulaire(31 mai 2016)

Cet épisode est consacré à la relation entre taille apparente et redshift pour des objets situés à des distances cosmologiques. Il mêle calculs analytiques, calculs numériques (avec sagemath/cocalc) et considérations observationnelles.




Épisode 12 – Luminosité apparente et supernovae cosmologiques (05 juin 2017)

Cet épisode est consacré à la relation entre taille apparente et redshift pour des objets situés à des distances cosmologiques. Il mêle calculs analytiques, calculs numériques (avec sagemath/cocalc) et considérations observationnelles.
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11 commentaires :

Youx a dit…

Merci Eric de m'avoir fait découvrir ces cours de R. Taillet.
Il en a enregistré des dizaines, tous plus passionnants les uns que les autres!
J'invite tout le monde, entre deux articles de "ça se passe là haut", à se faire une petite vidéo de l'université de Grenoble.

Félix a dit…

Comment arrivez-vous à résister et ne vous faire "qu'une seule petite vidéo" ? :)

Merci Eric pour m'avoir également fait découvrir ces cours.

robert a dit…

Merci M. R.Taillet pour ces cours sur une matière tellement difficile à aborder, à comprendre et à se représenter. A quand la suite ?

abdou abdel a dit…

Vous faites des complexités des simplicités élégantes! Merci Maître!

Anonyme a dit…

Je viens de suivre le cours Un, passionnant. Pour l'instant on comprend à peu près, malgré notre ignorance. Merci pour cette synthèse.

Fracisco Elias Gomes a dit…

Bonjours à tous!
Je m'appelle Francisco et je suis bresilien!
C'est fantastique, ce cours!
L'homme a toujours voulu connaître son origine cosmique.
Est-qu'on pourra savoir, à une époque quelconque, répondre aux questions suivantes:
D'oú venons-nous? Qui somme-nous? Quelle est la nature de la matière, du temps et de l'énergie? La cosmologie est pour ceux qui aiment penser avec profondeur.
Est-ce qu'on peut le télécharger?
Francisco

Fracisco Elias Gomes a dit…
Ce commentaire a été supprimé par l'auteur.
Dr Eric SIMON a dit…

Oui, les cours de Richard Taillet sont téléchargeables, rendez-vous sur la page des podcast de l'Université de Grenoble ici : http://podcast.grenet.fr/podcast/cours-de-cosmologie/
Puis choisissez l'épisode que vous souhaitez. Les vidéos proposées au téléchargement sont au format .m4v

Fracisco Elias Gomes a dit…

Boujours Docteur Eric Simon!
Je vous remercie de m'avoir répondu.
J'aimerai bien vous posez une question:
J'ai lu, récemment, que la théorie de la gravitation d'Albert Einstein ne marche pas bien lorsqu'on recule trop dans le tissu de l'espace-temps?
Qu'est-ce que vous en trouvez?
Merci, FRancisco

Dr Eric SIMON a dit…

la validité de la théorie s'arrête là où on ne peut plus rien dire, à proximité des singularités de l'espace-temps : la singularité initiale et les singularités des trous noirs...

Fracisco Elias Gomes a dit…

Lajinha/Brézil,le 30 décembre 2016/16:00h
Bonjours Dr. Éric!
Comment est-ce qu'on peut décrire l´histoire de l'univers quand on ne connaît que 0,5% de son contenu (COMBES, Françoise)?
Je vous remercie, Francisco.