Cosmological Pattern Of Microphysics In The Inflationary Universe pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Kluwer Academic Pub

作者:Khlopov, Maxim Yu

出品人:

页数:295

译者:

出版时间:

价格:1474.00 元

装帧:HRD

isbn号码:9781402026492

丛书系列:Fundamental Theories of Physics

图书标签:

• Cosmology
• Inflation
• Microphysics
• Quantum Field Theory
• Early Universe
• Particle Physics
• Theoretical Physics
• Astrophysics
• Big Bang
• Cosmic Inflation

好的，这是一本名为《宇宙学微观物理学在暴胀宇宙中的模式》的图书简介，内容侧重于物理学、宇宙学和粒子物理学的前沿交叉领域，旨在探讨宇宙极早期事件的理论基础、观测证据及其对现有物理学框架的挑战。 --- 图书名称：《宇宙学微观物理学在暴胀宇宙中的模式》 内容简介 本书深入探讨了宇宙学与微观粒子物理学在宇宙大爆炸后极早期阶段——暴胀时期——的深刻交汇点。它系统梳理了现代物理学两大支柱：广义相对论与量子场论，如何在暴胀宇宙的极端能量密度和曲率下，共同描绘出我们可观测宇宙的初始条件。本书不仅详述了暴胀理论的核心机制，更着重分析了从暴胀中“逸出”的物理信息，如何成为我们理解量子引力和标准模型之外物理学的关键窗口。 第一部分：暴胀宇宙学的基石 本书首先为读者奠定坚实的理论基础。我们从爱因斯坦的广义相对论出发，回顾了弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克（FLRW）度规在描述膨胀宇宙中的应用。随后，重点转向了对暴胀时期至关重要的标量场动力学。我们将详细剖析“暴胀子”（Inflaton）场的概念，这是驱动宇宙指数性膨胀的核心驱动力。读者将了解到，一个具有特定势能函数的标量场如何在极高的真空期望值下，克服引力吸引，实现时空的快速拉伸。 书中对暴胀模型的构建进行了细致的考察，从最简单的混沌暴胀（Chaotic Inflation）到更精细的分层暴胀（Tilted Inflation）。我们将分析不同势能函数（如曼苏里-马萨尔-泰格（MSSM）衍生的势能或更高阶修正的势能）对暴胀历史的精妙影响，特别是如何调节暴胀的持续时间和结束时刻，确保宇宙最终冷却并演化成我们今天所见的平坦、各向同性的结构。 第二部分：量子涨落与宇宙结构的起源 暴胀理论的革命性意义在于它成功地将微观世界的量子效应放大至宏观宇宙尺度。本书的第二部分聚焦于此机制。在暴胀的早期，真空中的量子涨落被指数级拉伸，这些微小的、均匀分布的量子不确定性，最终演化成了星系、星系团乃至宇宙网的密度扰动（Density Perturbations）的种子。 我们将详细推导谱指数 $n_s$ 和张量-标量比 $r$ 的理论预测。这些参数是衡量暴胀遗迹的两个关键观测指标。书中将运用量子场论在弯曲时空中的方法，阐述如何将暴胀子场的零点能涨落（量子涨落）转化为宇宙微波背景（CMB）中可观测的温度和极化各向异性。特别是，对原初引力波（Primordial Gravitational Waves）的讨论将占据重要篇幅，它们是暴胀强度的直接印记，其B模极化信号被认为是检验暴胀模型的“黄金标准”。 第三部分：超越标准模型：微观物理学的暗示 暴胀时期是检验和超越粒子物理标准模型（SM）的试金石。由于暴胀发生在普朗克尺度附近或至少是远超当前粒子加速器能量的尺度，它为我们提供了探究“万有理论”（Theory of Everything）的独特视角。 本书深入分析了“再加热”（Reheating）过程。暴胀结束后，暴胀子场的能量必须有效地转化为标准模型粒子（夸克、轻子、光子等）的产热，使宇宙恢复到炎热的、由辐射主导的早期阶段。再加热的效率、机制（如参数化衰变或共振产生）直接决定了轻子-重子不对称性的形成、暗物质的起源以及中微子的特性。 在暗物质部分，我们将探讨惰性暗物质（Inert Dark Matter）或WIMP（弱相互作用重粒子）的产生机制。许多暴胀模型自然地引入了至少一个重质量的标量或费米子场，它们可能就是暗物质的候选者，其丰度通过暴胀后的一系列动力学过程被精确设定。 此外，本书对重子发生（Baryogenesis）的讨论将结合暴胀的背景。如何在暴胀结束后，通过CP破坏过程产生物质-反物质不对称性，是物理学中的一个未解难题。书中将对比电弱尺度重子发生与暴胀后机制（如重粒子衰变），评估哪种机制更能与观测到的物质-反物质比值相符。 第四部分：观测检验与未来展望 本书的最后部分将理论预测与当前的观测成果紧密结合。对宇宙微波背景（CMB）数据的分析，特别是普朗克卫星和未来计划（如CMB-S4）的成果，将作为衡量各种暴胀模型的试金石。我们将评估当前数据对不同势能模型的限制，以及对原初引力波信号的敏感度。 此外，我们还将审视原初非高斯性（Primordial Non-Gaussianity）的约束。高斯性是简单单场暴胀模型的典型特征，而多场暴胀或与特定微观物理过程耦合的暴胀模型则可能产生可观测的非高斯信号。 总结而言，《宇宙学微观物理学在暴胀宇宙中的模式》为物理学家、宇宙学家以及高年级学生提供了一份详尽的参考，它揭示了宇宙最早期阶段如何将量子力学的微小细节，转化为我们今天所观测到的宏大宇宙结构，并指出了物理学前沿亟待解决的关键问题。本书的价值在于构建了一个严谨的理论框架，用以桥接普朗克能量尺度与我们日常经验之间的鸿沟。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆