Proceedings of the Xxv Zakopane School on Physics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:Jan Styczen

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1991-03

价格:USD 62.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9789810203405

丛书系列:

图书标签:

• 物理学
• 固体物理
• 材料科学
• 凝聚态物理
• 学校讲义
• 学术会议
• 波兰
• Zakopane
• 物理学会议
• Proceedings

现代天体物理学前沿进展：从引力波到暗物质的探索 本书简介 本书汇集了当代天体物理学领域内最前沿、最具突破性的研究成果与理论思考。它旨在为物理学、天文学以及相关工程技术领域的研究人员、高级学生和对宇宙奥秘怀有浓厚兴趣的读者，提供一个全面而深入的视角，审视我们当前理解宇宙的边界，以及未来可能揭示的惊人真相。全书内容严格围绕非Proceedings of the XXV Zakopane School on Physics的范畴展开，聚焦于当前物理学界关注的几个核心热点领域。 --- 第一部分：引力波天文学的新纪元与时空结构的精细测量 本部分深入探讨了自首次直接探测到引力波以来，该领域所取得的爆炸性进展，并着眼于未来更高灵敏度探测的挑战与机遇。 第一章：双黑洞与中子星并合的宇宙学意义 本章详细分析了LIGO/Virgo/KAGRA等地面引力波探测器捕获到的数百个并合事件数据。重点讨论了如何利用这些事件作为“标准警报器”（Standard Sirens）来独立测量哈勃常数（$H_0$），并探讨了当前$H_0$张力问题的最新缓解或加剧趋势。我们对超大质量黑洞并合的预期信号及其对早期宇宙动力学的约束进行了细致的建模分析，区别于以往基于特定会议论文集所涵盖的早期仅关注前几个事件的讨论。 第二章：高频引力波与早期宇宙相位转变 本章超越了当前地面探测器的主要频段，转向对伽马射线暴余晖、快速射电暴（FRBs）以及潜在的、来自宇宙暴胀时期或夸克-胶子等离子体相变产生的背景引力波的理论预测。内容包括对Stochastic Gravitational Wave Background（SGWB）的特征谱形分析，以及如何利用下一代空间基引力波探测器（如LISA）来区分来自超大质量黑洞共振、宇宙弦塌缩与原初黑洞形成的信号。 第三章：时空几何的极限测试 引力波为检验爱因斯坦广义相对论的有效性提供了前所未有的实验室。本章系统梳理了对引力波信号后缘（ringdown）的分析，用以搜索偏离（如非零的极化模式、额外的极点），并探讨了在强场区域，例如事件视界附近，对修正引力理论的严格约束。这包括对类R-squared引力修正和张量-矢量-标量引力模型的数值模拟结果的批判性评估。 --- 第二部分：暗物质的性质、探测与宇宙学效应 暗物质构成了宇宙物质能量密度的约85%，其本质是现代物理学面临的最大挑战之一。本部分聚焦于对暗物质粒子本征性质的探索和间接探测的最新策略。 第四章：弱相互作用大质量粒子（WIMPs）的衰落与新范式 本章回顾了直接和间接WIMP搜寻实验（如XENONnT, PANDA-X等）在过去几年内对标准WIMP模型的排除力度。重点在于分析探测器阈值下降对低质量WIMP谱段（GeV级别）的潜在影响。同时，本章将大量篇幅用于探讨超越WIMPs的替代性暗物质候选者，如轴子（Axions）、轻子（Lightest Dark Matter Particles, LDMs）以及“暗扇区”（Dark Sector）理论。 第五章：轴子场探测的最新进展与技术 轴子作为潜在的“第五种力”媒介或冷暗物质候选者，其探测技术发展迅速。本章深入介绍利用强磁场将轴子转化为微波光子的谐振腔技术（如ADMX的最新结果），以及利用超导量子干涉仪阵列（SQUIDs）或超冷原子干涉仪对轴子-光子耦合的灵敏度提升。内容侧重于实验设计的技术细节和数据分析中的系统误差控制。 第六章：暗物质在星系和星系团尺度上的动力学影响 本章从观测天文学的角度审视暗物质的分布。重点分析了星系晕的密度廓线（如NFW与Einasto模型）的修正、矮星系中存在的“尖核”问题，以及如何利用星系碰撞（如子弹星系团）来分离暗物质和重子物质。此外，还探讨了暗物质湮灭或衰变产生的伽马射线、正负电子谱异常，并将其与费米伽马射线空间望远镜（FGST）的最新数据进行交叉比对。 --- 第三部分：宇宙学模型：暴胀、再电离与早期宇宙的量子场论 本部分聚焦于宇宙学的最早期和早期阶段，探讨当前主流模型的局限性及新兴理论。 第七章：暴胀理论的精确检验与模型多样性 暴胀是解决平坦性、视界和磁单极子问题的关键。本章详细分析了普朗克（Planck）卫星对宇宙微波背景（CMB）的偏振（E-模和B-模）观测数据。重点讨论了如何利用CMB的非高斯性参数（$f_{NL}, n_s$）来区分不同尺度的势能模型，并比较了简单的单场暴胀模型与多场、分形暴胀模型在能谱和张量-标量比（$r$）上的差异化预测。 第八章：第一代恒星（Population III）与再电离纪元 再电离纪元是宇宙从黑暗时代过渡到星光璀璨时代的转折点。本章探讨了如何利用詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）在红外波段的深空巡天，来定位和特征化第一代恒星团的形成迹象。内容涉及对这些极端大质量恒星演化的数值模拟，以及它们对周围氢气和氦气电离程度的贡献，从而建立更精确的再电离历史模型。 第九章：量子引力与信息悖论的桥梁 作为理论物理的前沿交叉点，本章探讨了黑洞信息悖论在量子引力背景下的新发展。内容涉及AdS/CFT对偶在黑洞信息恢复中的应用，特别是“软毛”理论与信息提取机制的最新进展。虽然不涉及具体的会议讨论，但本章提供了对弦论和圈量子引力等框架下，对时空微观结构理解的最新综述。 --- 结论与展望 本书的最后一部分总结了上述前沿领域之间的内在联系。例如，早期宇宙的量子涨落如何通过引力波辐射间接影响中子星并合的观测，或者暗物质的存在如何修正星系形成过程，进而影响我们对宇宙学参数的测量。全书致力于提供一个连贯、深入且未受特定会议议程限制的现代天体物理图景。

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