Introduction to physical cosmology

Lo scopo principale del corso è quello di introdurre i concetti di base della Cosmologia Fisica, connubiando gli aspetti teorici con quelli derivanti da esperimenti passati ed in corso. Partendo dalle nozioni fondamentali della Cosmologia si deriveranno dalle equazioni di campo della Relatività Generale le proprietà cinematiche e dinamiche fondamentali del modello cosmologico di Friedmann. Il passo successivo riguarderà la trattazione della teoria lineare delle perturbazioni, delle loro proprietà statistiche e della loro crescita, seguita dallo studio dell’evoluzione non-lineare che conduce alla formazione delle strutture cosmiche. Saranno proposti approfondimenti a riguardo due componenti fondamentali del Modello Cosmologico Standard, la materia oscura e l'energia oscura. Nella seconda parte del corso tratteremo il fenomeno della ricombinazione cosmica e la sua relazione con il Fondo Cosmico a Micro-onde (CMB), le cui basi teoriche saranno discusse in dettaglio per quanto conerne in particolar modo lo spettro delle fluttazione angolari e le corrispondenti anisotropie. L’ultima parte del corso porterà gli allievi a conoscere i problemi aperti nell’ambito della ricerca attuale nel campo, con particolare riguardo all’inflazione cosmica. Tali problemi potranno essere ulteriormente approfonditi nell’ambito del seminario proposto come prova finale.