Principes de la cosmologie

Ce livre s'adresse aux étudiants en physique et en astrophysique ainsi qu'aux physiciens professionnels qui souhaitent comprendre les éléments fondamentaux de la cosmologie et de la relativité générale, ainsi que les importants développements observationnels récents en cosmologie.

Le livre introduit tous ses outils physiques ou mathématiques, notamment une version de la relativité générale valable dans le cas d'un univers localement homogène et isotrope. La simplicité de cet espace permet d'introduire les éléments de relativité générale de façon élémentaire tout en posant les fondements d'un traitement de problèmes plus complexes.

On y expose les observations et les théories les plus récentes, en mettant l'accent sur l'estimation des densités de matière et d'énergie du vide, et en étudiant les fluctuations de densité primordiales ainsi que la nature de la matière noire.

Illustration de couverture: Première carte du rayonnement cosmologique fossile à 2,7 degrés Kelvin, prises par le satellite COBE en 1992. Il s'agit d'une projection de Mollweide de l'ensemble du ciel en coordonnées galactiques. Le plan de la Voie Lactée est horizontal, au centre de la carte. L'asymétrie, ou «dipôle» que l'on observe correspond à une variation lente de température entre la région droite en haut, comparativement plus «froide», et la région basse à gauche, plus «chaude». Cela correspond à l'effet Doppler dû au mouvement relatif du système solaire par rapport à la matière lointaine de l'univers. Cet effet est de l'ordre du millième. C'est en faisant disparaître le dipôle par un changement de référentiel, de vitesse uniforme, que l'on voit, de part et d'autre de la voie lactée, c'est-à-dire de l'horizon, les inhomogénéités du rayonnement fossile qui reflètent la formation des premières galaxies 400 000 ans après le Big Bang. Ces inhomogénéités sont de l'ordre du cent-millième par rapport au rayonnement fossile lui-même. © COBE/NASA/GFC.