Extrémní stavy hmoty

Garant předmětu:

Jaroslav Bielčík

Přednášející:

Michal Šumbera

Cvičící:

Michal Šumbera

Předmět zajišťuje:

katedra fyziky

Anotace:

Přednáška je úvodem do problematiky stavů hmoty v extrémních podmínkách. Zabývá se širokým spektrem jevů počínaje elektromagnetickým plazmatem, pokračuje fázemi jaderné hmoty při vysokých teplotách a/nebo hustotách a končí vysoce spekulativními formami hmoty, které by mohly být zodpovědné za počáteční zrychlenou expanzi vesmíru v jeho nejrannějším stádiu vývoje (inflace) nebo za jeho současné zrychlení (temná energie). Přednáška může též posloužit jako krátký úvod do těch partií moderní kosmologie, jež mají vztah k jaderné a částicové fyzice.

Požadavky:

Znalosti na úrovni základního kursu fyziky a subatomové fyziky

Osnova přednášek:

1. Přehled problematiky

2. Plazma

3. Fyzika kvark-hadronového fázového přechodu

4. Krátký úvod do moderní kosmologie

5. Expanzní zákon vesmíru

6. Jednoduché kosmologické modely

7. Horký velký třesk

8. Fázové přechody v ranném vesmíru

9. Počáteční nukloeosyntéza a původ lehkých prvků

10. Konečná stádia hvězd: kompaktní hvězdy, neutronové hvězdy, černé díry

11. Temná hmota, temná energie

12. Inflační vesmír

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Znalosti:

Extrémních stavy hmoty v kontextu mikro- i makroskopickém

Schopnosti:

Orientace ve výše uvedených stavech hmoty a jejich popisu

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] Andrew Liddle: An introduction to modern cosmology, Chichester, UK: Wiley (1998) 129 p..

[2] K. Yagi, T. Hatsuda, Y. Miake: Quark-gluon plasma: From big bang to little bang, Camb. Monogr. Part. Phys. Nucl. Phys. Cosmol.23:1-446,2005 – pouze vybrané kapitoly

Doporučená literatura:

[3] Joseph Silk: The Big Bang, W.H. Freeman &Co., (2001), ISBN-13: 978-0805072563

[4] Viatcheslav Mukhanov: Physical Foundations of Cosmology, Cambridge University Press 2005 – pokročilý text

[5] R. Pasechnik, M. Šumbera: Phenomenological Review on Quark-Gluon Plasma: Concepts vs. Observations, Universe 3 (2017) no.1,7, (e-Print: arXiv:1611.01533)

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2023/2024:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2023/2024:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Jaderná a částicová fyzika (povinně volitelný předmět)