Comment une distribution primordiale de matière et de rayonnement aussi uniforme a-t-elle pu donner naissance aux grandes structures complexes observées aujourd'hui dans l'univers ? Quels sont les processus physiques qui ont présidé ce grand ordonnancement cosmique ? Comment calculer le nombre des galaxies dans l'univers ?

En utilisant les concepts et les outils de la physique fondamentale, ce cours explicite le paradigme actuellement accepté pour expliquer la formation et l'évolution des fluctuations dans un univers en expansion et pour décrire leur répartition dans l'espace et dans le temps. Les étudiants apprendront à mener à bien les calculs cosmologiques et à explorer les prédictions du modèle théorique. Ils apprendront d'autre part à voir comment ces prédictions peuvent et pourront être confrontées aux observations d'aujourd'hui et de demain. Ils apprendront enfin à exposer et analyser de façon critique les limites du cadre théorique débattues par la communauté internationale.

Plan du Cours

L'univers dans son état fondamentale :
les lois d'expansion homogène
Prélude :
instabilité d'un fluide gravitationnel
L'univers dans son état excité :
perturbations de la toile cosmique   
Théorie des champs stochastiques :
la distribution spatiale des fluctuations   
Inflation :
l'origine des fluctuations