Đề cương môn học Mô hình chuẩn và mở rộng ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC VŨ TRỤ HỌC 1 Thông tin giảng viên Họ và tên Hà Huy Bằng Chức danh, học hàm, học vị[.]
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC VŨ TRỤ HỌC Thông tin giảng viên Họ tên: Hà Huy Bằng Chức danh, học hàm, học vị: Giảng viên chính, PGS, TS Thời gian, địa điểm làm việc: Các ngày tuần trừ Thứ 7, Chủ nhật Địa liên hệ: Khoa Vật lý, ĐHKHTN-ĐHQGHN Điện thoại: 0983271996 Các hướng nghiên cứu chính: Vật lý lượng cao, Vật lý lý thuyết Thông tin trợ giảng: Trần Minh Hiếu, NCS Khoa Vật lý, ĐHKHTNĐHQGHN Thông tin chung môn học Tên môn học: Vũ trụ học Mã mơn học: 143 Số tín chỉ: 02 Các mơn học tiên quyết: - Lý thuyết trường lượng tử - Lý thuyết chất rắn - Vũ trụ học - Mô hình chuẩn mở rộng Các mơn học kế tiếp: - Thống kê lượng tử - Lý thuyết hạt - Siêu đối xứng Yêu cầu môn học: Nắm kiến thức ứng dụng mơn học Giờ tín hoạt động: - Nghe giảng lý thuyết: - Làm tập lớp: - Thảo luận: - Thực hành, thực tập (ở PTN, nhà máy, studio, điền dã, thực tập,…) - Hoạt động theo nhóm: - Tự học: Địa Khoa/bộ mơn phụ trách mơn học: Phịng thí nghiệm Vật lý lượng cao Vũ trụ học Mục tiêu mơn học 3.1 Kiến thức - Có kiến thức tảng, đại môn học - Hiểu sâu môn học 3.2 Kỹ - Sử dụng môn học nghiên cứu khoa học giảng dạy - Giải vấn đề cụ thể liên quan đến mơn học 3.3 Thái độ - Có ý thức triển khai, vận dụng vấn đề thu nhận - Có tinh thần học hỏi, cộng tác Tóm tắt nội dung mơn học Mong muốn mở rộng hiểu biết biết người giới xung quanh dẫn Vật lý học đại đến hai hướng nghiên cứu lớn Một sâu nghiên cứu cấu trúc vật chất cách ứng xử chúng thang khoảng cách vi mô, hai nghiên cứu vũ trụ thang khoảng cách lớn Hướng nghiên cứu thứ hai mục tiêu ngành vũ trụ học Hai hướng nghiên cứu bề tưởng chừng khác nhau, thực chất, chúng lại có mối liên hệ mật thiết với Những quan sát thiên văn cho thấy vũ trụ giãn nở tuân theo định luật Hubble, gợi ý cho mơ hình tiến triển vũ trụ - Mơ hình Big Bang Những nghiên cứu lĩnh vực vũ trụ học cho biết thành phần cấu tạo nên vũ trụ Và điều đáng ngạc nhiên vật chất thông thường mà quen biết chiếm phần nhỏ bé vũ trụ Vũ trụ học nơi để kiểm chứng lý thuyết thống nhất, mà thân vũ trụ cịn phịng thí nghiệm tự nhiên vĩ đại, nơi sinh hạt tia vũ trụ với lượng cao mà chưa máy gia tốc người chế tạo đạt đến Chi tiết nội dung môn học Chương 1: Vũ trụ khả kiến 1.1 Giới thiệu 1.2 Vật chất Baryon 1.3 Phản vật chất 1.4 Sự giãn nở vũ trụ 1.5 Vật chất tối 1.6 Tuổi vũ trụ 1.8 Các cách tiếp cận vũ trụ học vật lý hạt Chương 2: Các mẫu vũ trụ học 2.1 Khơng gian ngồi vật chất- Mẫu De Sitter 2.2 Mẫu chuẩn vũ trụ học 2.3 Sự quan sát vũ trụ giãn nở 2.4 Các khoảng cách vũ trụ 2.5.Sự quay nguợc thời gian tuổi vũ trụ 2.6 Các phép đo khoảng cách 2.7 Ý nghĩa số vũ trụ 2.8 Tổng kết Chương 3: Thấu kính hấp dẫn 3.1 Sự uốn cong ánh sáng 3.2 Sự quan sát thấu kính hấp dẫn 3.3 Hố đen 3.4 Tổng kết Chương 4: Nhiệt động lực học vũ trụ sơ khai 4.1 Giới thiệu 4.2 Nhiệt động lực học cân 4.3 Entropy 4.4 Tổng kết Chương 5: Các tàn dư nhiệt từ vụ nổ Big-Bang Sự bất đối xứng vật chất phản vật chất Tỉ số ion hóa- Phuơng trình Saha Tổng hợp hạt nhân Vật chất tối Tổng kết Học liệu Học liệu bắt buộc: L Bergstrom, A.Goobar Cosmology and particle astrophysics, Praxis Publishing 1999 H.C.Oharnian, Gravitation and Spacetime, W.W Norton Company 1994 P.D.B Collins, A.D.Martin, E.J.Squires, Particle Physics and Cosmology A Wiley-Interscience Publication, 1989 Học liệu tham khảo: S Weinberg, Gravitation and Spacetime W W.Norton Company, 1994 P.J.E Peebles, Principles of Physical Cosmology, Princeton University Press 1993 S.M.Carroll, An Introduction to General Relativity Spacetime and Geometry Addision Wesley 2004 Hình thức tổ chức dạy học: 7.1 Lịch trình chung: Nội dung Hình thức tổ chức dạy học Lý thuyết Bài tập Thảo luận Tổng Thực hành Tự học, tự nghiên cứu 4 6 4 2 7.2 Lịch trình tổ chức dạy học cụ thể mơn vũ trụ học: Hình thức Thời gian, Nội dung địa điểm Yêu cầu sinh viên chuẩn bị Ghi Nội dụng 1: Vũ trụ khả kiến Lý thuyết Giảng đường - Vật chất, phản vật chất - Đọc sách - Sự giãn nở tuổi - Chuẩn bị câu hỏi vũ trụ Nội dung 2: Các mẫu vụ trụ học Lý thuyết Giảng đuờng - Mơ hình chuẩn - Đọc sách vũ trụ học - Các quan sát vũ trụ Bài tập Giảng đường - Tính tốn tham số Làm tập vũ trụ Nội dung 3: Thấu kính hấp dẫn Lý thuyết Giảng đường - Sự uốn cong ánh - Đọc sách sáng - Quan sát hiệu ứng thấu kính hấp dẫn - Hố đen Bài tập Giảng đường - Thực hiên chi tiết Làm tập tính toán liên quan Nội dụng 4: Nhiệt động lực học vũ trụ sơ khởi Lý thuyết Giảng đường - Nhiệt động lực học cân Đọc sách - Entropy Thảo luận Giảng đường Ý nghĩa kết Theo phân cơng thu đuợc nhóm Nội dung 5: Các tàn dư nhiệt từ Big Bang Lý thuyết Giảng đuờng - Sự bất đối xứng vật Đọc sách chất phản vật chất - Tổng hợp hạt nhân - Vật chất tối Thảo luận Giảng đuờng Ý nghĩa vấn đề Theo phân cơng nêu lên nhóm Chính sách mơn học u cầu khác giảng viên: - Đánh giá tính tích cực học tập thông qua tập, thảo luận, biên làm việc nhóm mức độ hồn thành nhiệm vụ nhóm giao cho - Sinh viên phải tham gia đầy đủ thảo luận - Sinh viên phải hoàn thành tập cá nhân tập nhóm hạn (có thể gửi qua email) - Mỗi sinh viên phải có địa email số điện thoại liên hệ Phưong pháp, hình thức kiểm tra- đánh giá kết học tập môn học: 9.1 Kiểm tra, đánh giá thường xuyên: - Kiểm diện - Minh chứng, tham gia tham gia thảo luận, làm việc nhóm (biên làm việc, hợp đồng học tập…) - Trắc nghiệm, tập nhỏ 9.2 Kiểm tra, đánh giá định kỳ: a Bài tập cá nhân, tuần - Trọng số điểm 10 % - Hình thức: luận, báo cáo có độ dài từ 3-5 trang A4 - Nội dung: Nắm vững vấn đề lý thuyết vận dụng tập cụ thể - Tiêu chí, đánh giá: Xác định vấn đề nghiên cứu: 3đ Phân tích logic, vào vấn đề đ Ngôn ngữ sáng, sử dụng tài liệu tham khảo tốt 2đ Tổng 10 đ b Bài tập nhóm, tháng: - Trọng số điểm: 10% - Hình thức: báo cáo thu hoạch - Nội dung: tổ chức, điều khiển semiar, viết báo cáo - Tiêu chí đánh giá : Xác định vấn đề seminar rõ ràng, hợp lý, khả thi: 2đ Thể kỹ tổ chức, quản lý điều hành seminar: 4đ Chuẩn bị chu đáo, cẩn thận: 1đ Tài liệu sử dụng đa dạng, hấp dẫn: 1đ Viết báo cáo qui định: 1đ Hình thức seminar sáng tạo: 1đ Tổng: 10đ c Kiểm tra kỳ: - Trọng số điểm: 20% - Hình thức: Kiểm tra viết d Thi cuối kỳ: - Trọng số: 60% - Hình thức: thi viết (bài tập) vấn đáp (lý thuyết) DUYỆT CỦA TRƯỜNG P.CHỦ NHIỆM KHOA GIẢNG VIÊN GS.TS Nguyễn Quang Báu Hà Huy Bằng KT HIỆU TRƯỞNG ĐH KHTN PHÓ HIỆU TRƯỞNG PGS.TS Bùi Duy Cam ... Tự học: Địa Khoa/bộ mơn phụ trách mơn học: Phịng thí nghiệm Vật lý lượng cao Vũ trụ học Mục tiêu môn học 3.1 Kiến thức - Có kiến thức tảng, đại môn học - Hiểu sâu môn học 3.2 Kỹ - Sử dụng môn. .. dạy - Giải vấn đề cụ thể liên quan đến môn học 3.3 Thái độ - Có ý thức triển khai, vận dụng vấn đề thu nhận - Có tinh thần học hỏi, cộng tác Tóm tắt nội dung môn học Mong muốn mở rộng hiểu biết... - Hình thức: luận, báo cáo có độ dài từ 3-5 trang A4 - Nội dung: Nắm vững vấn đề lý thuyết vận dụng tập cụ thể - Tiêu chí, đánh giá: Xác định vấn đề nghiên cứu: 3đ Phân tích logic, vào vấn đề