Ce cours vise à donner une idée assez détaillée de la cosmologie contemporaine, discipline qui a connu une véritable révolution observationnelle ces 25 dernières années grâce au développement de détecteurs ultra-sensibles. Cette moisson de données, combinée aux deux théories fondamentales de la physique contemporaine (la mécanique quantique et la relativité générale), nous fournit une image assez détaillée de l’Univers, de son contenu et de son histoire. Malgré un indéniable succès, de nombreuses questions demeurent ouvertes :

·         - On ne sait presque rien des tout premiers instants de l’Univers, lorsque les effets quantiques de la gravitation deviennent importants,

·         - La formation des structures repose sur l’hypothèse de l’inflation dont on attend toujours la confirmation directe,

·         - Seuls 4% du contenu énergétique de l’Univers apparaissent sous forme de matière ordinaire alors que 26% semblent sous forme de matière sombre et 70% sous forme d’énergie sombre, toutes deux très largement incomprises à ce jour.

Il reste donc encore beaucoup à comprendre en cosmologie.

Ce cours se propose d’aborder de manière pédestre l’ensemble des concepts théoriques et des résultats expérimentaux de la cosmologie moderne : modèle de Friedman-Lemaître-Robertson-Walker, histoire thermique de l’Univers et grandes transitions, problématique des mesures de distances en cosmologie et tests cosmologiques, matière noire, énergie sombre, fond diffus cosmologique, formation des structures, Univers primordial et inflation