Kosmologia

Pierwszy wynik z googla po wpisaniu "starry night" w obrazki - De sterrennacht, Vincent van Gogh (czerwiec 1889, olej na płótnie)

Chyba każdemu z nas zdarzyło się znaleźć chwilę zadumy na widok rozgwieżdżonego nocnego nieba. Co jednak się na nim znajduje, a tak naprawdę - za nim? Jak ująć to wszystko co znajduje się dookoła nas na jednym obrazku? Stanowi to dziedzinę kosmologii - fascynującej dziedziny fizyki, która łączy metody i wyniki z innych gałęzi nauki do opisu Wszechświata jako całości. Tym właśnie pragnę zająć się na warsztatach - wyjdziemy od wniosków obserwacyjnych i zbudujemy sobie prosty model na podstawie grawitacji Newtona, który potem uogólnimy do modelu w ogólnej teorii względności (nieco machając rękoma - sprawiedliwe potraktowanie teorii Einsteina to temat na osobne warsztaty, a okazuje się, że do opisu Wszechświata potrzebujemy tylko bardzo prostego przypadku, bardziej podobnego do szczególnej teorii względności niż ogólnej). To powinno wystarczyć, żebyśmy mogli sobie opowiedzieć historię Wszechświata od jego początku 14 mld lat temu do jego końca w dalekiej przyszłości ze zrozumieniem, dlaczego musi się rozszerzać i dlaczego sądzimy, że ten początek był właśnie wtedy. Potem wgłębimy się nieco w tę historię i przyjrzymy się ewolucji Wszechświata z perspektywy termodynamicznej, hydrodynamicznej i tego, z czego on się składał na poszczególnych etapach swojej historii.

Wymagania

Niestety - lub na szczęście, jest ciekawiej! - kosmologia wymaga wiedzy z wielu gałęzi fizyki. Z warsztatu matematycznego nie obędzie się bez rachunku różniczkowego i całkowego, a z fizyki będziemy potrzebować grawitacji, termodynamiki, odrobiny teorii cząstek elementarnych i podstaw szczególnej teorii względności, a może się równiaż przydać znajomość hydrodynamiki. Po szczegóły zapraszam do zadań kwalifikacyjnych.

Przydatne rzeczy

Z potrzebnej nam matematyki polecam małą żółtą książeczkę "Rachunek różniczkowy i całkowy z zastosowaniami" Anny Leksińskiej, którą jak ją gwizdnąłem z biblioteki i przerobiłem w drugiej klasie liceum to starczyła mi do połowy pierwszego roku na studiach. Z fizyki chyba nie jestem w stanie polecić jednego konkretnego źródła - będziemy potrzebować wielu rozsianych informacji, więc jedynym co jestem w stanie polecić oprócz szukania na Wikipedii poszczególnych problemów są Feynmana wykłady z fizyki, serię książek, którą polecam każdemu.