Histoire de la cosmologie

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Responsable(s): Georges Meylan (Professeur ordinaire EPFL)
Intervenant(s): Georges Meylan (Professeur ordinaire EPFL), Jamil Alioui (assistant diplômé UNIL)

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Cours

Semestre: Printemps
Horaire: Vendredi  13h15 à 15h00
Salle de cours: Anthropole 2097
Nombre d'heures: 28

Objectif

Ce cours est destiné à toute personne qui désire augmenter ses connaissances générales en astronomie et astrophysique, sans pour autant posséder le bagage mathématique et/ou physique usuel. Ce cours illustre de façon simplifiée mais néanmoins correcte les résultats de la méthode scientifique appliquée à l’étude de l’Univers, de l’Antiquité grecque jusqu’aux progrès récents de la cosmologie, fruits de la confrontation de la théorie et de l’observation. La présentation de notions élémentaires d’astronomie et d’astrophysique permet de comprendre la description des progrès récents accomplis grâce à la théorie du Big Bang et d’appréhender les questions fondamentales qui restent à résoudre.

Contenu

ANTIQUITE: Illustration de quelques cosmologies de l’Antiquité, plus proches de mythes religieux que de la science. Explications des premières victoires scientifiques (la mesure du rayon de la Terre, par exemple).

RENAISSANCE: Compétition entre les systèmes géocentriques (Aristote, Ptolémée) et héliocentriques (Copernic, Brahe et Kepler).

TEMPS MODERNES: Avènement du pourquoi et non plus seulement du comment: Galilée et Newton. Prédiction de la mécanique newtonienne: comète de Halley.

XIXe siècle: Découvertes de nouvelles planètes du Système Solaire: Herschel, Le Verrier et Adams. Avènement de la mécanique céleste durant le 19e siècle. Les premiers catalogues de nébuleuses: Messier et Herschel père et fils. Observation de la nébuleuse galactique et comptages d’étoiles.

XXe siècle: Distinction entre nébuleuses et galaxies par Hubble. Réactions nucléaires, nucléosynthèse stellaire ou transmutation des éléments, diagramme de Hertzsprung-Russell. Formation et évolution des étoiles. Découvertes des planètes exosolaires. Formation des planètes. Existence de la vie ailleurs que sur la planète Terre? Comptages de galaxies. Formation et évolution des galaxies. La relativité générale d’Einstein pour décrire l’Univers comme un tout. Les pères fondateurs de la théorie du Big Bang: Lemaître, Friedmann et Gamow. Les preuves observationnelles du Big Bang: expansion de l’Univers, nucléosynthèse cosmologique, le fond de rayonnement diffus cosmologique. Les questions énigmatiques de la nature de la matière sombre et de l’énergie sombre.

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Séminaire et travaux personnels

Semestre: Printemps
Horaire: Vendredi 15h15 à 17h00
Salle de cours: Anthropole 2097
Nombre d'heures: 28

Objectif

Susciter la participation directe des étudiant·e·s à travers un travail personnel.

Contenu

Les lectures de biographies et autres textes historiques et de vulgarisation, écrits par les plus grands historiens ou astrophysiciens, permettent d’approfondir le contenu du cours dans le cadre d’un travail personnel pouvant mener à la rédaction d’un mémoire sur un sujet à définir.

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Prérequis

Le cours peut être suivi sans le séminaire. Toutefois, le séminaire ne peut pas être suivi sans le cours.

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Mode d'évaluation

Cours: examen écrit
Séminaire: travaux personnels écrits

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Tél. +41 21 692 28 90
Fax +41 21 692 28 95