ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΚΟΣΜΟΛΟΓΙΑ

Παρουσίαση

Η αναθεωρημένη έκδοση του βιβλίου "Εισαγωγή στη Σύγχρονη Κοσμολογία" αποτελεί μία καταγραφή των σύγχρονων κοσμολογικών ιδεών, ιδιαίτερα προσιτή στον αναγνώστη. Στα κεφάλαια της αναλύεται η κοσμολογία της Μεγάλης Έκρηξης/Κλασική Θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης, ενώ εξετάζονται παράλληλα τα παρατηρησιακά δεδομένα όσον αφορά την ερμηνεία της διαστολής του Σύμπαντος, την ύπαρξη και τις ιδιότητες της μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου/κοσμικής μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου καθώς και την προέλευση των φωτονίων στο Σύμπαν. Περιγράφονται, επίσης, οι ιδιότητες του πολύ πρώιμου Σύμπαντος καθώς και τα αίτια που προκάλεσαν την εξαιρετικά γρήγορη περίοδο διαστολής του, γνωστή και ως κοσμολογικός πληθωρισμός/θεωρία του πληθωριστικού Σύμπαντος. Η έκδοση που κρατάτε στα χέρια σας επικαιροποιεί ένα ήδη δημοφιλές εγχειρίδιο προπτυχιακών σπουδών, ενσωματώνοντας τα τρέχοντα κοσμολογικά δεδομένα, που εξελίσσονται με ταχύτητα φωτός.
Αποτελεί μια πλήρως αναθεωρημένη έκδοση ενός ευπώλητου αναγνώσματος βασισμένου στην προσέγγιση της φυσικής, ενώ η ροή των κεφαλαίων καθοδηγεί τον αναγνώστη από τις καθιερωμένες κοσμολογικές προσεγγίσεις σχετικά με την επέκταση του Σύμπαντος, όπως περιγράφεται από τις εξισώσεις του Friedmann, σε μερικές από τις πιο σύγχρονες θεωρίες για το πρώιμο Σύμπαν. Περιλαμβάνει, επίσης, επικαιροποιημένα δεδομένα από την αποστολή του ευρωπαϊκού δορυφόρου Planck, μέσω της οποίας αποκαλύφθηκαν οι ανισοτροπίες της μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου/κοσμικής μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου σε ολόκληρο τον ουρανό. Οι ενότητες των Προχωρημένων Θεμάτων παρουσιάζουν θέματα με λεπτομερή μαθηματικά για πιο ενδελεχή ανάλυση. Οι ασκήσεις, που συνοδεύονται από στοιχεία για την επίλυσή τους, και οι αριθμητικές απαντήσεις έχουν συμπεριληφθεί ώστε να διευκολύνουν τον αναγνώστη ως προς την κατανόηση και εκμάθηση του περιεχομένου. Η κοσμολογία αποτελεί πλέον αναπόσπαστο μέρος πολλών προγραμμάτων σπουδών. Η Εισαγωγή στη Σύγχρονη Κοσμολογία είναι ένα τρέχον, σαφές και συνοπτικό ανάγνωσμα, που σχετίζεται με ένα ευρύ φάσμα προγραμμάτων αστρονομίας παγκοσμίως, χρήσιμο και απαραίτητο για προπτυχιακούς ή/και μεταπτυχιακούς φοιτητές καθώς και για όσους ξεκινούν έρευνα στην κοσμολογία. (Από την παρουσίαση στο οπισθόφυλλο του βιβλίου)

Περιεχόμενα

Πρόλογος του Επιμελητή
Πρόλογος
Σταθερές, συντελεστές μετατροπής και συμβολισμός
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 (Πολύ) Σύντομη ιστορία των κοσμολογικών ιδεών
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Επισκόπηση παρατηρήσεων
2.1 Στο ορατό φως
2.2 Σε άλλες ζώνες συχνοτήτων
2.3 Ομοιογένεια και ισοτροπία
2.4 Διαστολή του Σύμπαντος
2.5 Σωματίδια στο Σύμπαν
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Νευτώνεια βαρύτητα
3.1 Η εξίσωση Friedmann
3.2 Η φυσική σημασία της διαστολής
3.3 Πράγματα που κινούνται γρηγορότερα από το φως
3.4 Η εξίσωση ρευστού
3.5 Η εξίσωση επιτάχυνσης
3.6 Μάζα, ενέργεια και μηδενιζόμενοι όροι c2
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Η γεωμετρία του Σύμπαντος
4.1 Επίπεδη γεωμετρία
4.2 Σφαιρική γεωμετρία
4.3 Υπερβολική γεωμετρία
4.4 Άπειρα και παρατηρούμενα σύμπαντα
4.5 Πού συνέβη η Μεγάλη Έκρηξη;
4.6 Τρεις τιμές του k
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 Απλά κοσμολογικά μοντέλα
5.1 Νόμος του Hubble
5.2 Διαστολή και ερυθρομετάθεση
5.3 Επιλύοντας τις εξισώσεις
5.4 Σωματιδιακές αριθμητικές πυκνότητες
5.5 Εξέλιξη συμπεριλαμβανομένης της καμπυλότητας
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 Παρατηρησιακές παράμετροι
6.1 Ο ρυθμός διαστολής Η0
6.2 Η παράμετρος πυκνότητας Ω0
6.3 Η παράμετρος επιβράδυνσης q0
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 Η κοσμολογική σταθερά
7.1 Εισάγοντας το Λ
7.2 Ρευστοδυναμική περιγραφή του Λ
7.3 Κοσμολογικά μοντέλα με Λ
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8 Η ηλικία του Σύμπαντος
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 Πυκνότητα του Σύμπαντος και σκοτεινή ύλη
9.1 Ζυγίζοντας το Σύμπαν
9.2 Τι θα μπορούσε να είναι η σκοτεινή ύλη;
9.3 Έρευνες σκοτεινής ύλης
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 10 Το κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων
10.1 Ιδιότητες του υποβάθρου μικροκυμάτων
10.2 Ο λόγος φωτονίων προς βαρυόνια
10.3 Η προέλευση του υποβάθρου μικροκυμάτων
10.4 Η προέλευση του υποβάθρου μικροκυμάτων (προχωρημένο)
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 11 Το πρώιμο Σύμπαν
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 12 Πυρηνοσύνθεση: Η προέλευση των ελαφρών στοιχείων
12.1 Υδρογόνο και ήλιο
12.2 Συγκρίνοντας με τις παρατηρήσεις
12.3 Αντιπαραβάλλοντας την αποσύζευξη με την πυρηνοσύνθεση
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 13 Το πληθωριστικό Σύμπαν
13.1 Προβλήματα με τη Θερμή Μεγάλη Έκρηξη
13.2 Πληθωριστική διαστολή
13.3 Λύνοντας τα προβλήματα της Μεγάλης Έκρηξης
13.4 Πόσος πληθωρισμός;
13.5 Πληθωρισμός και σωματιδιακή φυσική
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 14 Η αρχική μοναδικότητα
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 15 Επισκόπηση: Το Καθιερωμένο Κοσμολογικό Πρότυπο
Προχωρημένο Θέμα 1: Κοσμολογία γενικής σχετικότητας
Προχωρημένο Θέμα 2: Κλασική κοσμολογία: Αποστάσεις και λαμπρότητες
Προχωρημένο Θέμα 3: Κοσμολογία νετρίνων
Προχωρημένο Θέμα 4: Βαρυογένεση
Προχωρημένο Θέμα 5: Δομές στο Σύμπαν
Προχωρημένο Θέμα 6: Περιορίζοντας τα κοσμολογικά μοντέλα
Βιβλιογραφία
Αριθμητικές απαντήσεις και συμβουλές στα προβλήματα
Ευρετήριο

Μετάφραση - επιστημονική επιμέλεια: Δρ Εμμανουήλ Σαριδάκης
Φιλολογική επιμέλεια: Γεωργία Κοφτερίδου