Cosmology

The lecture notes give an overview of modern cosmology: After introducing the necessary concepts from general relativity, the FLRW-class of cosmological models is discussed, with emphasis on dark energy. Cosmic structure formation, the necessity of dark matter and the interplay between statistics and nonlinear fluid mechanics are treated in detail. The physics behind cosmological observations that have led to the standard model of cosmology is explained, in particular supernovae, the cosmic microwave background and gravitational lensing. Das Skript gibt eine Einführung in die moderne Kosmologie: Nach einer Einführung in die notwendigen Konzepte der allgemeinen Relativitätstheorie wird die FLRW-Klasse der kosmologischen Modelle diskutiert, wobei der Schwerpunkt auf der dunklen Energie liegt. Ausführlich behandelt werden die kosmische Strukturbildung, die Notwendigkeit der dunklen Materie und das Zusammenspiel von Statistik und nichtlinearer Strömungsmechanik. Ferner wird die Physik hinter den kosmologischen Beobachtungen erläutert, die zum Standardmodell der Kosmologie geführt hat, insbesondere Supernovae, der kosmische Mikrowellenhintergrund und Gravitationslinsen.