宇宙学导论9787030693242
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作者张同杰,刘文斐,李时雨
出版社中国科技出版传媒股份有限公司
ISBN9787030693242
出版时间2020-05
装帧平装
开本16开
定价98元
货号11214615
上书时间2024-12-18
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作者简介
张同杰，北京师范大学天文系教授、博士生导师，教育部新世纪人才获得者，中科院上海天文台天体物理学博士。曾在美国亚利桑那大学物理系和天文系访问合作和从事博士后研究。加拿大理论天体物理研究所(CITA)(多伦多大学)访问学者；美国加州大学伯克利分校(U．C．Betkeley)天文系和劳伦兹国家实验室(LBN!一)高级访问学者。目前主要研究领域：宇宙学与相对论天体物理一早期宇宙与原初引力波；宇宙加速膨胀理论和观测与暗能量物理；宇宙学大尺度结构的数值模拟；搜寻地外文明研究(SETl)。在国际天体物理和物理核心期刊发表SCI学术论文80多篇。
目录
目录 前言 章 引言 1 第2章 大爆炸宇宙学 5 2.1 宇宙学思想简史 6 2.2 宇宙学观测概述 9 2.2.1 可见光 10 2.2.2 其他波段 14 2.2.3 均匀性和各向同性 15 2.3 宇宙的组成 16 2.3.1 宇宙中的粒子 16 2.3.2 宇宙中的物质成分 17 2.4 热大爆炸宇宙论的不足 22 2.5 宇宙演化简史 23 第3章 牛顿宇宙学 26 3.1 势能理论 26 3.2 宇宙动力学 30 第4章 标准宇宙学基础 36 4.1 时空度规 36 4.2 运动学 39 4.2.1 红移 39 4.2.2 膨胀定律 43 4.2.3 膨胀的本质 46 4.3 动力学 47 4.3.1 引力场方程导论 48 4.3.2 弗里德曼方程 49 4.3.3 宇宙密度参量 51 4.3.4 弗里德曼方程的解 58 4.3.5 宇宙的几何 69 4.3.6 观测宇宙及其视界 774.3.7 暗能量 82 4.4 经典宇宙学 92 4.4.1 宇宙学中的距离测量 92 4.4.2 宇宙回看时间和年龄 98 第5章 暴胀宇宙学 103 5.1 基本概念 103 5.2 条件 105 5.3 动力学 106 5.4 大爆炸宇宙学中的难解之谜 108 5.4.1 平坦性问题 108 5.4.2 暴胀的程度 111 5.4.3 视界问题 111 5.4.4 残留粒子丰度——磁单极子 113 5.4.5 密度扰动 113 第6章 宇宙微波背景辐射 116 6.1 辐射物理 116 6.2 微波背景的性质 118 6.3 光子与重子的比率 120 6.4 微波背景的起源 120 第7章 宇宙中微子 125 7.1 无质量的情况 125 7.2 有质量中微子 127 第8章 早期宇宙 131 8.1 热历史 131 8.2 核合成：轻元素的形成 136 8.2.1 氢和氦 136 8.2.2 轻元素丰度的观测 139 8.2.3 核合成与退耦的对比 140 第9章 宇宙的创生 142 9.1 初始奇点 142 9.2 量子宇宙学（选学） 144 部分习题答案 151 参考书目、文献和网络资源 156
内容摘要
《宇宙学导论》是研究生教材《现代宇宙学》的姊妹篇、基础篇，是学习宇宙学基础知识推荐的一《宇宙学导论》。遵照“有所为有所不为”原则，《宇宙学导论》仅仅详细介绍标准(或者平滑或者零阶)宇宙学的基本理论和观测，而不涵盖其他非主流宇宙学理论和思想。具体内容包含宇宙的创生、暴胀、最初三分钟轻元素的产生和微波背景辐射与中微子的产生过程以及作为宇宙学预备知识的牛顿宇宙学；重点从基于广义相对论得出的宇宙动力学方程出发，详细介绍时空度规的概念、运动学和动力学，以及经典宇宙学检验等宇宙学基本理论和观测。
精彩内容
本课程包括以下基础宇宙学知识：1．宇宙演化各阶段的概况，从宇宙的量子诞生，经暴涨阶段，一直膨胀到现在。2．各种宇宙学模型的基本知识：开放的宇宙，平坦的宇宙，封闭的宇宙。3．各种宇宙学参量对宇宙学模型的制约作用；宇宙学效应下的角直径距离，它是体现各种宇宙学效应的中心点；宇宙学常数，宇宙学密度参量，暗能量和暗物质。4．几个重要的宇宙学效应：宇宙微波背景辐射，SZ效应，引力透镜（强，微，弱）。宇宙大尺度结构形成和演化。这些效应紧紧依赖于宇宙学模型。5．高精度计算机数值模拟在宇宙的形成和演化中的应用。6．专门用于观测宇宙学效应的卫星望远镜Map，Plank和SNAP的科学目标。
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