Foundations of Modern Cosmology pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Oxford Univ Pr

作者:Hawley, John F./ Holcomb, Katherine A.

出品人:

页数:568

译者:

出版时间:2005-8

价格:$ 129.89

装帧:HRD

isbn号码:9780198530961

丛书系列:

图书标签:

Cosmology
Modern Cosmology
Astrophysics
Physics
Big Bang
Dark Matter
Dark Energy
Inflation
Cosmic Microwave Background
Large-Scale Structure

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具体描述

Recent discoveries in astronomy, especially those made with data collected by satellites such as the Hubble Space Telescope and the Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, have revolutionized the science of cosmology. These new observations offer the possibility that some long-standing mysteries in cosmology might be answered, including such fundamental questions as the ultimate fate of the universe. Foundations of modern cosmology provides an accessible, thorough and descriptive introduction to the physical basis for modern cosmological theory, from the big bang to a distant future dominated by dark energy. This second edition includes the latest observational results and provides the detailed background material necessary to understand their implications, with a focus on the specific model supported by these observations, the concordance model. Consistent with the book's title, emphasis is given to the scientific framework for cosmology, particularly the basics concepts of physics that underlie modern theories of relativity and cosmology; the importance of data and observations is stressed throughout.The book sketches the historical background of cosmology, and provides a review of the relevant basic physics and astronomy. After this introduction, both special and general relativity are treated, before proceeding to an in-depth discussion of the big bang theory and physics of the early universe. The book includes current research areas, including dark matter and structure formation, dark energy, the inflationary universe, and quantum cosmology. The authors' website (http://www.astro.virginia.edu/~jh8h/Foundations) offers a wealth of supplemental information, including questions and answers, references to other sources, and updates on the latest discoveries.

星辰的低语：一部探索宇宙演化与结构的宏伟史诗图书名称：星辰的低语：一部探索宇宙演化与结构的宏伟史诗作者： [此处留空，或填入虚构作者名] 出版社： [此处留空，或填入虚构出版社名] 页数： [此处留空，或填入虚构页数] --- 内容简介：《星辰的低语：一部探索宇宙演化与结构的宏伟史诗》并非仅仅是对现有天文观测数据的罗列与整理，而是一场深刻的哲学思辨与前沿物理学交织的旅程。本书旨在带领读者超越日常的感官局限，深入探究宇宙从其最初始的混沌状态，到如今展现出的复杂、精妙的结构，其间所经历的时间尺度上的剧变、物质形态的转变，以及支配这一切的根本物理定律。本书的叙事逻辑遵循宇宙时间轴的自然流淌，但其核心驱动力在于对“为什么”的追问，而非仅仅“是什么”的描述。我们从人类最早对夜空的敬畏和神话叙事开始，快速过渡到伽利略的望远镜带来的理性曙光，以此建立起观测科学的基石。然而，真正的探索始于二十世纪初，当爱因斯坦的广义相对论彻底颠覆了牛顿的绝对时空观，为理解宇宙的整体几何形态打开了一扇前所未有的窗口。第一部：时空之网的几何学本书的开篇聚焦于时空本身的性质。我们详细剖析了广义相对论的核心原理，将其转化为一种理解宇宙宏观行为的几何语言。读者将了解到，引力不再是一种作用力，而是时空曲率的体现。我们深入探讨了弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克（FLRW）度规的数学结构，并解释了这一度规如何自然地导向一个动态的、非静态的宇宙模型。这一部分着重于解析宇宙学的基本假设——宇宙学原理（即均匀性和各向同性）——并讨论了这些假设在何种尺度上得以成立，以及它们对我们理解整个可见宇宙的必然性推导。我们避免了过度冗余的数学推导，但会清晰地阐述这些几何结构对观测到的现象（例如星系的红移）所意味着什么。核心议题是：时空是否在膨胀，如果是，膨胀的是什么？我们将通过深入分析不同历史时期的观测证据，来描绘出宇宙在膨胀过程中的动态演化。第二部：热寂的开端与暴胀的奇迹本书的第二大篇章转向了宇宙的起源——大爆炸理论的精髓。然而，我们并不仅限于描述一个“爆炸”的瞬间，而是专注于爆炸后极早期阶段的物理状态。我们详尽地探讨了普朗克时期的物理学限制，以及随后温度如何急剧下降，物质如何从纯粹的能量中凝结。一个关键的章节将留给暴胀理论（Inflation）。我们认为，暴胀是连接量子微观世界与宏观宇宙结构的桥梁。本书将细致地阐述，暴胀如何解决了暴、平坦性和视界三大难题，并强调了暴胀在产生宇宙结构“种子”中的关键作用——即量子涨落被放大到宇宙学尺度，成为后来星系团形成的基础。这一部分的讨论是高度概念性的，旨在揭示早期宇宙的相变以及物质-反物质不对称性是如何在极高能量下形成的。第三部：物质的编织与结构的形成随着宇宙的冷却，引力开始发挥其主要的塑形作用。本部分是关于宇宙学中的结构形成的详尽叙述。我们首先回顾了核合成的时代——太初核合成（BBN），它精确地预测了早期宇宙中氢、氦和少量锂的丰度，这是大爆炸理论最坚实的证据之一。随后，我们进入了复合时期（Recombination），光子得以自由传播，形成了我们今天观测到的宇宙微波背景辐射（CMB）。本书将CMB视为一幅“宇宙婴儿照”，对其中的各项异性（温度涨落）进行深入解读，展示这些微小的温度差异如何编码了宇宙的物质密度、曲率和年龄等关键参数。结构形成的叙事将沿着冷暗物质（CDM）主导的模型展开。我们讨论了暗物质的必要性，它作为引力的骨架，如何在早期宇宙中率先坍缩形成暗物质晕。随后，在这些晕的引力作用下，普通重子物质被捕获、冷却、聚集，最终形成了我们今天所见的星系、星系群和跨越数百万光年的超星系团网络。本书将运用流体力学和引力演化的概念，描绘出宇宙大尺度结构如何从随机的涨落，演化成壮观的“宇宙网”。第四部：不可见的主宰与宇宙的终局最后，本书将目光投向了我们知识前沿的两个最大谜团：暗能量与宇宙的最终命运。我们审视了标准宇宙学模型（Lambda-CDM）中暗能量的角色——它作为一种与引力相斥的负压能量，如何解释了自大约50亿年前开始加速的宇宙膨胀。本书将深入探讨不同暗能量模型（如宇宙学常数、精质场等）的物理动机及其对未来宇宙演化的潜在影响。在探讨宇宙终局时，我们分析了基于当前暗能量密度和物质密度的不同情景：大冻结（Big Freeze）、大撕裂（Big Rip），乃至更具推测性的情景。我们强调，理解宇宙的未来，本质上是理解暗能量的本质——它是否是一个恒定不变的属性，还是一个随时间变化的动力学实体。结语：跨越知识的边界《星辰的低语》旨在激发读者对这些宏大问题的深刻思考。它不是一本提供标准答案的教科书，而是一部邀请读者参与到现代物理学最前沿探索的指南。我们试图传达的是，我们对宇宙的理解是一个持续、动态的过程，每一次观测的进步都在重塑我们对时间、空间、物质与存在的根本认知。本书的最终目标，是让读者以一种全新的、基于物理学证据的视角，去聆听和理解这片无垠星空所低语的古老故事。