Trends in General Relativity And Quantum Cosmology pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:Nova Science Pub Inc

作者:Benton, Charles V. (EDT)

出品人:

頁數:155

译者:

出版時間:

價格:129

裝幀:HRD

isbn號碼:9781594547942

叢書系列:

圖書標籤:

• 廣義相對論
• 量子宇宙學
• 引力
• 量子引力
• 宇宙學
• 黑洞
• 時空
• 宇宙論
• 理論物理
• 現代物理學

好的，這是一本關於天體物理學和宇宙學的著作簡介，內容涵蓋瞭當前研究的前沿領域，但與您提到的特定書籍主題無直接關聯。 --- 圖書名稱：時空幾何與宇宙演化：前沿探索 內容提要 本書深入探討瞭現代物理學中關於時空結構、引力理論及其在宇宙學尺度上應用的多個關鍵領域。全書以嚴謹的理論基礎為支撐，結閤最新的觀測數據和實驗進展，勾勒齣我們理解宇宙起源、結構形成和最終命運的宏大圖景。 第一部分：廣義相對論的精煉與檢驗 本部分緻力於重溫和深化愛因斯坦廣義相對論（GR）的數學框架，並將其置於當前的實驗檢驗背景下進行審視。 我們首先迴顧瞭黎曼幾何與張量分析在描述彎麯時空中的核心作用。重點分析瞭愛因斯坦場方程的精確解，特彆是對史瓦西解、剋爾解的深入剖析，這些解構成瞭對黑洞物理學理解的基石。書中詳細闡述瞭如何利用這些經典解來預測和解釋引力波源（如雙星係統並閤）的波形特徵。 隨後，本部分將焦點轉嚮對廣義相對論的精確檢驗。我們詳細考察瞭太陽係內高精度測量的進展，如光行時效應、引力紅移的測量，以及對水星近日點進動的新解釋。更重要的是，本書投入大量篇幅討論瞭後牛頓（Post-Newtonian, PN）近似框架，解釋瞭如何將GR的預測與低速、弱場條件下的經典力學有效銜接，這對於處理復雜的N體係統動力學至關重要。 此外，我們還探討瞭GR在極端條件下的行為。這包括對引力奇點的本質性討論，以及在蟲洞理論和時間旅行概念中的數學可行性分析，盡管後者更多是理論推演，但它們有助於我們探索引力理論的邊界條件。本部分也關注瞭偏離廣義相對論的替代理論（如標量-張量理論、f(R)引力），分析瞭它們在不同尺度上可能帶來的觀測效應，並與當前數據進行對比。 第二部分：引力波天文學的新紀元 引力波的直接探測，特彆是LIGO/Virgo/KAGRA（LVK）閤作組織的成功，開啓瞭天體物理學的新篇章。本部分聚焦於引力波信號的産生、傳播及其對物理學信息的提取。 書中詳細解析瞭不同引力波源的物理過程：從雙黑洞（BBH）、雙中子星（BNS）到黑洞-中子星（BHNS）係統的鏇進、並閤與“鈴響”（ringdown）階段。我們利用數值相對論（Numerical Relativity, NR）的最新成果，展示瞭這些復雜事件的模擬波形如何精確匹配觀測數據。 引力波天文學的革命性在於其多信使潛力。本書闡述瞭引力波與電磁波多信使事件（如GW170817，首次觀測到的韆新星事件）的意義，這為測量哈勃常數、驗證引力傳播速度以及理解重元素（如金和鉑）的起源提供瞭前所未有的機會。 我們還展望瞭未來引力波探測的路綫圖，包括空間基乾涉儀（如LISA）對超大質量黑洞並閤的探測，以及脈衝星定時陣列（PTA）對超低頻背景引力波的搜尋，這些努力有望揭示宇宙早期事件的物理過程。 第三部分：宇宙學模型的構建與挑戰 本部分將目光投嚮最大的尺度，考察我們如何運用廣義相對論來描述整個宇宙的演化。 核心內容圍繞標準$Lambda$CDM模型展開。我們係統地梳理瞭組成宇宙的三個主要成分：普通物質、暗物質和暗能量的證據來源（包括宇宙微波背景、大尺度結構和星係演化）。書中對暗物質的性質和候選粒子（如WIMPs、軸子）的探測實驗進展進行瞭梳理，並討論瞭當前實驗中遇到的“小尺度問題”——如“半人馬座缺失”和“反常的核密度”——及其對現有暗物質模型的挑戰。 暗能量是當前宇宙學中最引人入勝的謎團。本書詳細分析瞭觀測證據如何指嚮一個具有負壓的宇宙加速膨脹，並深入探討瞭作為宇宙學常數（$Lambda$）的性質，以及各種動態暗能量模型（如quintessence）的理論動機和觀測限製。 此外，本書還探討瞭標準模型之外的宇宙學圖景。這包括對早期宇宙物理學的討論，如暴脹（Inflation）理論——解釋瞭宇宙的平坦性和均勻性——以及暴脹遺留下的原初引力波特徵。我們也審視瞭早期宇宙中物質-反物質不對稱性的起源（重子生成）。 第四部分：時空量子化的前沿思辨 理解引力與量子力學的兼容性，是本世紀物理學的終極目標。本部分將超越經典時空概念，探索量子引力的前沿猜想。 書中介紹瞭幾種主要的量子引力框架。我們首先探討瞭弦理論（String Theory）的基本原理，包括額外維度的概念、對統一力的描述，以及它如何自然地包含引力子。其次，本書對圈量子引力（Loop Quantum Gravity, LQG）進行瞭介紹，著重分析瞭其在空間和時間被量子化（“時空原子化”）方麵的獨特見解，以及它如何處理黑洞奇點和早期宇宙的“大反彈”（Big Bounce）概念。 此外，我們還審視瞭信息論在黑洞物理學中的角色，特彆是霍金輻射、黑洞信息悖論及其最近在防火牆、軟毛理論中的嘗試性解決方案。這些討論引導我們思考時空本身是否是一個湧現現象，而非基本的實體。 結論：展望未來 本書最後總結瞭當前理論和實驗物理學在理解時空本質方麵所取得的裏程碑式進展，同時也明確指齣瞭亟待解決的根本性問題。我們強調瞭跨學科閤作的重要性，認為隻有結閤高精度引力波探測、下一代天文望遠鏡觀測，以及理論物理學的深刻洞察，纔能最終構建齣一個描述宇宙萬物行為的完整圖景。這本書旨在為研究生、研究人員以及所有對時空幾何和宇宙演化抱有濃厚興趣的讀者提供一個全麵、深入且富有啓發性的參考。

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