Συγγραφείς: Andrew Liddle (FRSE)

Μετάφραση – Επιστημονική Επιμέλεια: Εμμανουήλ Σαριδάκης

Περιγραφή

Η αναθεωρημένη έκδοση του βιβλίου του Andrew Liddle “Εισαγωγή στη Σύγχρονη Κοσμολογία” αποτελεί μια  καταγραφή των σύγχρονων κοσμολογικών ιδεών, προσιτή για τον αναγνώστη. Στα κεφάλαια του βιβλίου αναλύεται η Κοσμολογία της Μεγάλης Έκρηξης εξετάζοντας παράλληλα τα παρατηρησιακά δεδομένα όσον αφορά την ερμηνεία της διαστολής του σύμπαντος, την ύπαρξη και τις ιδιότητες της μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου και της προέλευσης των φωτονίων στο σύμπαν. Περιγράφονται επίσης οι ιδιότητες του πολύ πρώιμου σύμπαντος καθώς και τα αίτια που προκάλεσαν την εξαιρετικά γρήγορη περίοδο διαστολής του, γνωστή και ως κοσμολογικός πληθωρισμός. Η έκδοση που κρατάτε στα χέρια σας επικαιροποιεί ένα ήδη δημοφιλές εγχειρίδιο προπτυχιακών σπουδών, ενσωματώνοντας τα τρέχουσα κοσμολογικά δεδομένα, που εξελίσσονται με ταχύτητα φωτός.

Μια πλήρως αναθεωρημένη έκδοση ενός ευπώλητου αναγνώσματος βασισμένο στην προσέγγιση της φυσικής ενώ η ροή των κεφαλαίων καθοδηγεί τον αναγνώστη από τις καθιερωμένες κοσμολογικές προσεγγίσεις σχετικά με την επέκταση του σύμπαντος, όπως περιγράφεται από τις εξισώσεις του Friedman, σε μερικές από τις πιο σύγχρονες θεωρίες για το πρώιμο σύμπαν. Περιλαμβάνει επίσης επικαιροποιημένα δεδομένα από την αποστολή του ευρωπαϊκού δορυφόρου Planck, μέσω της οποίας αποκαλύφθηκαν οι ανισοτροπίες της μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου/κοσμικής μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου σε ολόκληρο τον ουρανό. Οι ενότητες «Προχωρημένα Θέματα» παρουσιάζουν θέματα με λεπτομερή μαθηματικά για πιο ενδελεχή ανάλυση. Οι ασκήσεις, που συνοδεύονται με στοιχεία για την επίλυσή τους, και οι αριθμητικές απαντήσεις έχουν συμπεριληφθεί ώστε να διευκολύνουν τον αναγνώστη ως προς την κατανόηση και την εκμάθηση.

Η Κοσμολογία αποτελεί πλέον αναπόσπαστο μέρος σε πολλά προγράμματα σπουδών. Το βιβλίο του Liddle είναι ένα τρέχον, σαφές και συνοπτικό ανάγνωσμα που σχετίζεται με ένα ευρύ φάσμα προγραμμάτων αστρονομίας παγκοσμίως, χρήσιμο και απαραίτητο για προπτυχιακούς ή μεταπτυχιακούς φοιτητές καθώς και για όσους ξεκινούν έρευνα στην κοσμολογία.

Περιεχόμενα

Πρόλογος

Σταθερές, συντελεστές μετατροπής και συμβολισμός xiii

1 (Πολύ) Σύντομη Ιστορία των Κοσμολογικών Ιδεών 

2. Επισκόπηση Παρατηρήσεων 

2.1 Στο ορατό φως

2.2 Σε άλλες ζώνες συχνοτήτων

2.3 Ομοιογένεια και ισοτροπία

2.4 Διαστολή του Σύμπαντος

2.5 Σωματίδια στο Σύμπαν

3 Νευτώνεια Βαρύτητα

3.1 Η εξίσωση Friedmann

3.2 Η φυσική σημασία της διαστολής

3.3 Πράγματα που κινούνται γρηγορότερα από το φως

3.4 Η εξίσωση ρευστού

3.5 Η εξίσωση επιτάχυνσης

3.6 Μάζα, ενέργεια, και μηδενιζόμενοι όροι c 2

4. Η Γεωμετρία του Σύμπαντος

4.1 Επίπεδη γεωμετρία

4.2 Σφαιρική γεωμετρία

4.3 Υπερβολική γεωμετρία

4.4 ΄Απειρα και Παρατηρούμενα Σύμπαντα

4.5 Πού συνέβη η Μεγάλη ΄Εκρηξη·

4.6 Τρεις τιμές του k

5 Απλά Κοσολογικά Μοντέλα

5.1 Νόμος του Hubble

5.2 Διαστολή και ερυθρομετάθεση

5.3 Επιλύοντας τις εξισώσεις

5.4 Σωματιδιακές αρισθμητικές πυκνότητες

5.5 Εξέλιξη συμπεριλαμβανομένης της καμπυλότητας

6. Παρατηρησιακές Παράμετροι

6.1 Ο ρυθμός διαστολής H

6.2 Η παράμετρος πυκνότητας

6.3 Η παράμετρος επιβράδυνσης q

7 Η Κοσμολογική Σταθερά

7.1 Εισάγοντας το Λ

7.2 Ρευστοδυναμική περιγραφή του Λ

7.3 Κοσμολογικά μοντέλα με Λ

8. Ηλικία του Σύμπαντος

9 Πυκνότητα του Σύμπαντος και Σκοτεινή ΄Υλη

9.1 Ζυγίζοντας το Σύμπαν

9.2 Τι θα μπορούσε να είναι η σκοτεινή ύλη·

9.3΄Ερευνες σκοτεινής ύλης

10 Το Κοσμικό Υπόβαθρο Μικροκυμάτων

10.1 Ιδιότητες του υποβάθρου μικροκυμάτων

10.2 Ο λόγος φωτονίων προς βαρυόνια

10.3 Η προέλευση του υποβάθρου μικροκυμάτων

10.4 Η προέλευση του υποβάθρου μικροκυμάτων (προχωρημένο)

11 Το Πρώιμο Σύμπαν

12. Πυρηνοσύνθεση: Η προέλευση των Ελαφρών Στοιχείων

12.1 Υδρογόνο και ΄Ηλιο

12.2 Συγκρίνοντας με τις παρατηρήσεις

12.3 Αντιπαραβάλοντας αποσύζευξη και πυρηνοσύνθεση

13 Το Πληθωριστικό Σύμπαν

13.1 Προβλήματα με τη Θερμή Μεγάλη ΄Εκρηξη

13.1.1 Το πρόβλημα της επιπεδότητας

13.1.2 Το πρόβλημα του ορίζοντα

13.1.3 Σωματιδιακές περιεκτικότητες καταλοίπων

13.2 Πληθωριστική διαστολή

13.3 Λύνοντας τα προβλήματα της Μεγάλης ΄Εκρηξης

13.3.1 Το πρόβλημα της Επιπεδότητας

13.3.2 Το πρόβλημα του Ορίζοντα

13.3.3 Σωματιδιακές περιεκτικότητες καταλοίπων

13.4 Πόσος πληθωρισμός·

13.5 Πληθωρισμός και σωματιδιακή φυσική

14 Η Αρχική Μοναδικότητας

15 Επισκόπηση: Το Καθιερωμένο Κοσμολογικό Πρότυπο

Βιογραφικό συγγραφέα

Ο Andrew Liddle είναι Καθηγητής Αστροφυσικής στο Πανεπιστήμιο του Sussex. Τα ερευνητικά του ενδιαφέροντα περιλαμβάνουν την προέλευση και την εξέλιξη της δομής του σύμπαντος και τη σχέση μεταξύ αστρονομικών παρατηρήσεων και της φυσικής στο πρώιμο σύμπαν.

Στόχοι