具体描述
本书介绍了当代宇宙学研究的模型及相关公式,内容详尽,论述严谨。全书分为两部分,每一部分均可作为一个学期研究生课程的教材。第一部分讲述了宇宙学的各向同性和均匀性,第二部分则介绍了对各向同性和均匀性的偏离。本书尽可能地推导了各宇宙学现象的详细解析解,而不是仅仅转述他人数值计算的结果。本书内容包括了宇宙学的最新进展,对复合、微波背景辐射的极化、轻子合成、引力透镜、结构形成、多场暴涨等专题做了详尽的讲解,还引证了大量当前的研究工作。附录部分简要介绍了广义相对论并详细推导了宇宙学演化中用于描述光子和中微子的相对论性Boltzmann方程,书末附有习题集。
本书可作为理论物理、天体物理高年级本科生或研究生教材,也可供从事宇宙学、天体物理和理论物理研究的科研工作者阅读。
作者简介
目录信息
标记法
第1章 宇宙的膨胀
1.1 时空几何
1.2 宇宙学红移
1.3 小红移时的距离:Hubble常数
1.4 光度距离与角直径距离
1.5 膨胀的动力学
1.6 大红移时的距离
1.7 宇宙膨胀还是光子疲劳?
1.8 年龄
1.9 质量
1.10 星系际吸收
1.11 计数
1.12 精质
1.13 视界
参考文献及注释
第2章 宇宙微波辐射背景
2.1 微波背景的预期与发现
2.2 平衡时期
2.3 复合与最后散射
2.4 偶极各向异性
2.5 Sunyaev-Zel'dovich效应
2.6 微波背景的原初涨落:概观
参考文献及注释
第3章 早期宇宙
3.1 热历史
3.2 宇宙学核合成
3.3 重子生成与轻子生成
3.4 冷暗物质
参考文献及注释
第4章 暴胀
4.1 三个疑难
4.2 慢滚暴胀
4.3 混沌暴胀,永恒暴胀
参考文献及注释
第5章 小涨落的普遍理论
5.1 场方程
5.2 Fourier分解和随机初始条件
5.3 选择规范
5.4 视界外的守恒
参考文献及注释
第6章 宇宙学涨落的演化
6.1 标量扰动动理学理论
6.2 标量扰动——流体动力学极限
6.3 标量扰动——长波情况
6.4 标量扰动——短波情况
6.5 标量扰动——内插及转移函数
6.6 张量扰动
参考文献及注释
第7章 微波天空的各向异性
7.1 温度涨落的普遍公式
7.2 温度多极系数:标量模式
7.3 温度多极系数:张量模式
7.4 偏振
参考文献及注释
第8章 结构生长
8.1 复合之后的线性扰动
8.2 非线性增长
8.3 重子物质的坍缩
参考文献及注释
第9章 引力透镜
9.1 质点的透镜方程
9.2 放大:强透镜与微透镜
9.3 延展透镜
9.4 时间延迟
9.5 弱透镜
9.6 宇宙弦
参考文献及注释
第10章 暴胀作为宇宙学涨落的起源
10.1 暴胀期间的标量涨落
10.2 暴胀期间的张量涨落
10.3 暴胀期间的涨落:慢滚相近似
10.4 多重场暴胀
参考文献及注释
附录A 一些有用的常数(量)
附录B 广义相对论回顾
附录C 辐射与电子之间的能量转移
附录D 各态遍历定理
附录E Gauss分布
附录F Newton宇宙学
附录G 光子极化
附录H 相对论性Boltzmann方程
符号列表
习题
作者索引
主题索引
· · · · · · (收起)
读后感
用户评价
读完合上这本书,我感到一种奇特的失落感,仿佛刚结束了一场漫长而严谨的学术讲座,大脑充斥着信息,但心灵却少了些许共鸣。这本书的叙事结构极其线性,几乎是按照时间顺序,从普朗克时期开始,一步步推演到今天的宇宙微波背景辐射。这种编排的优点是清晰、逻辑严密,但缺点也暴露无遗——它缺乏对那些“为什么”的哲学思辨的深入挖掘。例如,当谈到宇宙大爆炸的奇点时,我期待着能读到一些关于时间起点、存在意义的深刻探讨,或者至少是不同学派对此的激烈争论。这本书处理这些问题的方式,更像是给出一个标准答案,然后迅速转向下一个需要证明的命题。我仿佛被一位耐心但略显刻板的导师推着走,只能被动地接受知识的灌输,而没有机会停下来,揉揉眼睛,抬头看看窗外的天空,思考一下这一切对我自身存在的意义。它成功地解释了“是什么”,却未能充分触及“这意味着什么”的层面,使得这部本应充满敬畏的著作,蒙上了一层理性的薄雾,让情感的介入无处安放。
我必须承认,这本书的参考文献部分是极其详尽和权威的,几乎囊括了过去五十年间所有重要的研究论文。这显示出作者扎实的学术功底和严谨的治学态度。但是,这种对原始文献的过度依赖,也使得全书的阅读体验变得有些零碎和跳跃。它更像是不同研究报告的优秀汇编,而不是一个完整、流畅的知识体系的构建。每当一个章节接近高潮,即将要为读者揭示某个宇宙学谜团的关键线索时,作者往往会插入一段对早期理论模型的历史回顾,或者引用某篇关键论文的摘要,然后便戛然而止,让读者自己去寻找下一块拼图。这种“资料片”式的叙事,使得阅读过程充满了中断和重定向。我感觉自己像是在追踪一条被反复截断的信息流,而不是跟随一位向导,在广袤的宇宙中进行一次连贯的探险。它提供了丰富的资源,但缺乏将这些资源编织成一张引人入胜的地图的艺术。
坦白说,这本书在处理暗能量这个当代宇宙学最大难题时,显得有些保守和保守过头了。作者详细介绍了标准的Lambda-CDM模型,并花了大量篇幅论证了宇宙加速膨胀的观测证据,这部分处理得相当到位,数据引用精确无误。然而,当涉及那些更具前瞻性、更具争议性的“第五种力”或者量子引力下的宇宙学猜想时,这本书的态度像是突然从一个大胆的探险家,变成了一个谨小慎微的会计师。它只是将这些理论列为“尚未证实的假说”,然后很快将话题收回到已知的标准模型上。这种处理方式虽然保证了书的“可靠性”,却极大地削弱了它的“想象力”和对未来读者的启发性。我拿着这本书,仿佛站在一个巨大的、充满未解之谜的迷宫入口,而作者却只递给我一张标注了已探索区域的地图,对于那些更深邃、更可能通向新发现的岔路口,他只是用一个模糊的“此处危险,请勿进入”的标签带过,留给读者的是更多的困惑和对更高阶知识的渴求,却没能满足此刻内心对冒险的渴望。
这部名为《宇宙学》的书籍,在我手中沉甸甸的,光是触摸那封面仿若能感受到某种宏大叙事的重量。我翻开它时,内心充满了对未知边界的好奇与敬畏。我期待的,是那种能将最深奥的物理定律,用近乎诗意的语言娓娓道来的叙述。这本书的排版和插图设计,无疑是上乘的,每一页都像是精心布置的艺术品,引导着读者的目光穿越时空,去捕捉那些遥远星系发出的微弱光芒。然而,我阅读的过程中,发现作者似乎过于沉溺于纯粹的数学推导和复杂的场方程,尽管这些是构建现代宇宙学理论的基石,但对于一个渴望领略宇宙壮丽图景的普通爱好者来说,缺少了一种必要的“桥梁”。那些关于暴胀理论的精妙之处,被淹没在一长串希腊字母和张量符号之中,使得理解的乐趣大打折扣。我更希望看到的是,如何从那些冰冷的方程中,推导出我们今天所观测到的宇宙的年龄、膨胀速度,以及暗物质和暗能量那令人困惑的存在。这本书更像是一本为资深物理学家准备的参考手册,而非一本能点燃大众对宇宙探索热情的科普巨著。它提供了坚实的地基,却鲜少描绘出建筑物的宏伟轮廓,留给读者的,是无尽的艰涩与遥远。
这本书的文字风格,用一个词来形容,那就是“精准到近乎无情”。没有多余的形容词,没有煽情的比喻,每一个句子都像经过精确计算的激光束,直击知识的核心。对于那些已经具备扎实天文学或物理学背景的读者来说,这无疑是一部宝藏,它能迅速梳理和巩固他们的专业知识框架。然而,对于像我这样,只是对宇宙充满好奇的门外汉来说,这种“零容忍”的写作方式,就像试图用一把锋利的解剖刀去雕刻一尊精美的雕塑——工具是顶级的,但最终呈现的效果却显得过于冰冷和疏离。我翻阅那些关于引力透镜效应的章节时,希望看到一些引人入胜的观测案例,描述科学家们如何利用这些扭曲的光线,‘看穿’星系团背后的秘密,但作者只是用简洁的公式定义了度规张量,然后迅速跳转到了计算方法。这本书更像是一本高保真的录音棚母带,细节清晰可辨,却少了现场演出的那种震撼人心的感染力与温度。
可视宇宙在我们周围所有方向上看来都是一样的,至少当我们所观察的距离大于3亿光年时是如此。这一辐射在到达我们这里时已经旅行了大约140亿年,因而这就支持了宇宙在充分大的距离上,所有方向几乎一样的结论。 很难想象我们处于宇宙中的任何特殊位置,所以对观测者来说,宇宙应当是到处各向同性的,但并不是对所有的观测者都如此。对于乘坐一艘以光速飞越银河系的空间飞船的观测者,宇宙一点也不各向同性,这些观测者将看到,从他们运动前方过来的星光和宇宙微波背景辐射变得很强,比从后面过来的要强很多。
看枯了
温伯格写的内容确实深,这本书可以看成是他自己做的综述研究笔记,后面列出了大量的文献。对里面的暗物质、中微子与宇宙结构形成的内容感兴趣。可惜这个翻译的水平难以猝读,看了两章无法继续,未来只能看英文pdf,但是比较累
好书!原版也要来一遍!
這種堆滿了無數原始文獻的綜述確實應該多出版一些。。。節約了很多時間。。。