Как работает вселенная. Введение в современную космологию

[html]Книга "Как работает вселенная. Введение в современную космологию" посвящена космологии - науке, недавно отпраздновавшей свое столетие. Она объясняет, почему мы уверены, что у Вселенной есть начало, где и когда произошел Большой взрыв, что означает разбегание галактик, как образовалось все, что нас окружает, от атомов до галактик, каково будущее Вселенной, существуют ли миры с другими физическими законами, что такое черные дыры и многое другое. Подробно рассказывается про то, что нам известно и что неизвестно про две таинственные сущности, которые вместе составляют более 95% содержимого Вселенной - темную материю и темную энергию. Кроме того, показаны физические основы общей теории относительности и предсказанные ею эффекты.Книга "Как работает вселенная. Введение в современную космологию" ориентирована на широкий круг читателей, но некоторые ее разделы, в которых излагаются элементы нерелятивисткой космологии, требуют знания математики на уровне начальных курсов университета. Эту часть можно рассматривать как своеобразный учебник, в котором основные космологические решения получены без использования математического аппарата общей теории относительности. Оглавление книги Сергей Парновский "Как работает вселенная. Введение в современную космологию"Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9Глава 1. Законы Вселенной1.1. Истоки космологии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111.2. Принципы общей теории относительности . . . . . . . 161.2.1. Прецессия перигелия . . . . . . . . . . . . . . . . . 161.2.2. Отклонение света . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181.2.3. Гравитационное красное смещение . . . . . . . . 191.2.4. Другие эффекты и проверки . . . . . . . . . . . . . 221.2.5. Выделенная система отсчета . . . . . . . . . . . . 231.2.6. Гравитация, инерция и приливные силы . . . . . 261.2.7. Лунные приливы и отливы . . . . . . . . . . . . . . 291.2.8. Пространство, время и пространство-время . . 321.2.9. Искривленное пространство-время . . . . . . . . 371.3. Сколько весит свет? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381.3.1. Барионная материя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401.3.2. Излучение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 421.3.3. Темная энергия и антигравитация . . . . . . . . . 42Глава 2. Расширяющаяся Вселенная2.1. Статическая Вселенная Эйнштейна . . . . . . . . . . . 452.2. Расширение Вселенной и красное смещение . . . . 472.2.1. Другие галактики и их разбегание . . . . . . . . . 472.2.2. Расширение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 492.2.3. Красное смещение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 522.3. Закон Хаббла* . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 542.4. Модели Фридмана . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 582.4.1. Стрела времени . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 642.5. Геометрия Вселенной . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 672.6. Масштабный фактор . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 722.6.1. Параметр замедления . . . . . . . . . . . . . . . . . 732.7. Нерелятивистские решения Фридмана* . . . . . . . . 742.7.1. Космологическая эволюциябез космологической постоянной* . . . . . . . . 742.7.2. Исследование решений* . . . . . . . . . . . . . . . 792.7.3. Параметр замедления* . . . . . . . . . . . . . . . . 832.7.4. Материя с ненулевым давлениемв расширяющейся Вселенной* . . . . . . . . . . . 852.8. Современная модификация модели . . . . . . . . . . . 872.8.1. Космологическая постояннаянаносит ответный удар . . . . . . . . . . . . . . . . 872.8.2. Стандартная космологическая модель . . . . . . 892.9. Расстояния в астрономии . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94Глава 3. Ранняя Вселенная3.1. Большой взрыв . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 973.2. Реликтовое излучение: эхо Большого взрыва . . . . 1043.2.1. Открытие реликтового излучения . . . . . . . . 1053.2.2. Анизотропия реликтового излучения . . . . . . 1073.2.3. Космология выходит в космос . . . . . . . . . . . 1093.2.4. Наземные наблюденияреликтового излучения . . . . . . . . . . . . . . . 1133.2.5. Спектр флуктуаций реликтового излучения . . 1143.2.6. Сохранение энергии . . . . . . . . . . . . . . . . . 1173.2.7. Нездоровые сенсации . . . . . . . . . . . . . . . . 1193.3. Эволюция ранней Вселенной* . . . . . . . . . . . . . . 1223.4. Космологический горизонт . . . . . . . . . . . . . . . . 1233.5. Расстояние до космологического горизонта* . . . . 1263.6. Инфляционное расширение Вселенной . . . . . . . 1273.6.1. Модели инфляции . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1343.7. Поливерсум и антропный принцип . . . . . . . . . . . 1413.7.1. Кому во Вселенной жить хорошо? . . . . . . . . 1463.7.2. Что же утверждает антропный принцип? . . . . 1483.7.3. Пульсирующая Вселенная . . . . . . . . . . . . . 1533.8. На пути к таблице Менделеева . . . . . . . . . . . . . 1563.8.1. Первичный нуклеосинтез . . . . . . . . . . . . . . 1563.8.2. Звездный нуклеосинтез . . . . . . . . . . . . . . . 1623.8.3. Проблема антиматерии . . . . . . . . . . . . . . . 165Глава 4. Темная материя4.1. Революция приближается . . . . . . . . . . . . . . . . 1694.2. Свидетельства существованиятемной материи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1734.2.1. Вириальная масса . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1734.2.2. Кривые вращения галактик . . . . . . . . . . . . 1754.2.3. Отношение масса - светимость . . . . . . . . . 1804.2.4. Слияния галактик . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1824.2.5. Космические потоки . . . . . . . . . . . . . . . . . 1844.2.6. Темпы роста флуктуаций плотности . . . . . . . 1874.2.7. Гравитационное линзирование . . . . . . . . . . 1944.3. Из чего состоит темная материя? . . . . . . . . . . . 1994.4. Альтернативные модели . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209Глава 5. Темная энергия5.1. Космологические свидетельства существованиятемной материи и темной энергии . . . . . . . . . . . 2115.1.1. Сверхновые типа Ia . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2155.1.2. Барионные акустические колебания . . . . . . 2205.1.3. Спектр флуктуаций реликтового излучения . . 2225.2. Темная энергия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2245.3. Время до Большого разрыва* . . . . . . . . . . . . . . 2325.4. Другие виды материи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233Глава 6. Черные дыры и другие экзотические объекты6.1. Черные дыры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2356.1.1. Шварцшильдовские черные дыры . . . . . . . . 2396.1.2. Черная дыра Райсснера - Нордстрёма . . . . 2466.1.3. Вращающаяся черная дыра Керра . . . . . . . 2486.2. Голые сингулярности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2516.3. Кротовые норы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253Выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256Приложение AКосмологическая эволюцияс космологической постоянной* . . . . . . . . . . . . . . . 261A1. Решение де Ситтера* . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262А.2. ?CDM-модель* . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263А.3. Плоская ?CDM-модель* . . . . . . . . . . . . . . . 267Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274Для дальнейшего чтения . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275Записи лекций . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276[/html]