Quantum Information with Continuous Variables of Atoms and Light pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:World Scientific Pub Co Inc

作者:Polzik, Eugene S. 编

出品人:

页数:604

译者:

出版时间:

价格:$ 249.73

装帧:HRD

isbn号码:9781860947605

丛书系列:

图书标签:

• 量子信息
• 连续变量
• 原子
• 光
• 量子光学
• 量子计算
• 量子通信
• 量子密钥分发
• 非经典光
• 量子测量

好的，这是一份关于一本关于“连续变量的量子信息，涉及原子与光”的图书简介，但内容完全不涉及该主题，而是侧重于其他领域。 --- 《宇宙演化与星系形成：从早期宇宙到现今结构》 内容提要： 本书旨在为天文学家、宇宙学家以及对宇宙起源与演化有浓厚兴趣的读者，提供一个关于宇宙大尺度结构形成与演化的全面、深入的综述。我们探讨了从宇宙暴胀的理论基础、早期宇宙的热力学演化，到星系和星系团在暗物质主导下的结构增长过程。全书以扎实的物理学原理为基础，结合最新的观测数据和先进的数值模拟结果，构建了一个从微观扰动到宏观结构演化的完整图景。 第一部分：早期宇宙的物理学基础 第一章：宇宙学标准模型与基础参数 本章首先回顾了弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克（FLRW）度规在描述膨胀宇宙中的核心地位。我们详细分析了宇宙学常数、物质密度和曲率参数对宇宙动力学的影响。重点讨论了普朗克卫星等观测项目对这些关键参数的精确测量，并阐述了宇宙微波背景辐射（CMB）作为早期宇宙快照的不可替代性。本章深入探讨了宇宙学中的“危机”——例如哈勃常数张力问题，并介绍了应对这些挑战的前沿理论模型。 第二章：暴胀理论及其对结构形成的影响 暴胀理论是连接量子涨落与宇宙大尺度结构形成的桥梁。本章详细考察了不同暴胀模型（如单场与多场暴胀）的预测，并着重分析了它们对CMB各向异性谱的张量/标量比（r）和原始功率谱的形状的影响。我们探讨了如何利用这些观测信号来检验暴胀的物理机制。此外，本章还讨论了暴胀遗留的超重粒子及其对后期物质演化的潜在影响。 第三章：早期核合成与元素丰度 核合成（BBN）是宇宙历史中一个至关重要的阶段，它决定了宇宙中轻元素（氢、氦、锂）的初始丰度。本章详细阐述了BBN的物理过程、关键反应截面以及温度与密度对核合成产物的影响。通过对比理论预测与大麦哲伦星系等未受恒星演化污染的区域观测到的轻元素丰度，我们评估了标准宇宙学模型的自洽性，并探讨了偏离标准模型的可能性。 第二部分：暗物质与结构增长 第四章：暗物质的性质与探测 暗物质在结构形成中扮演着决定性角色。本章概述了当前关于暗物质性质的主流假说，包括弱相互作用大质量粒子（WIMPs）和轴子。我们详细介绍了地面和空间探测实验的设计原理，包括直接探测、间接探测和对撞机制。本章还讨论了利用宇宙学数据（如重子声学振荡，BAO）对暗物质特征的间接约束。 第五章：线性与非线性结构增长 本章聚焦于在暗物质主导下，早期宇宙的微小密度扰动如何演化成今天的星系和星系团。我们首先从玻尔兹曼方程出发，推导出物质功率谱在红移z上的线性演化方程。随后，我们引入了诸如“末法-费里尼（Zel'dovich-Peebles）逼近”等工具，描述从线性到非线性过渡的物理过程。对于非线性区域，本书详细介绍了延展的帕克模型（Extended Press-Schechter formalism）及其在估计晕质量函数上的应用。 第六章：暗物质晕的形成与性质 暗物质晕是构成星系的基本“骨架”。本章深入探讨了暗物质晕的形成过程，从合并树模型到直接的N体模拟。我们分析了晕的密度剖面（如NFW和Einasto剖面）的物理起源，并讨论了晕的内部结构特征，如潮汐尾和次结构（子晕）。特别地，本章讨论了“暗流星”（Dark Stream）的形成机制及其对星系动力学的贡献。 第三部分：星系的形成与演化 第七章：星系形成的主流模型与反馈机制 本章探讨了恒星形成如何从暗物质晕中“点燃”并影响其宿主晕的演化。我们详细阐述了恒星反馈（如超新星爆发和星风）如何将物质注入星系际介质（IGM）并塑造星系的质量函数。此外，本章也详细分析了活动星系核（AGN）反馈的作用，特别是其在抑制大质量星系中恒星形成方面的关键角色，从而解释了“大而红的”星系在宇宙中期的停止增长现象。 第八章：星系际介质（IGM）的电离与再电离纪元 在恒星和早期星系形成后，宇宙进入了再电离时期。本章回顾了宇宙再电离的历史：从早期宇宙的中性氢（HI）到完全电离的转变。我们分析了再电离的潜在能源（如第一代恒星、类星体或早期星系），并利用极低频（21cm）辐射观测的潜力来探测中性氢的分布和演化历史。本章还讨论了IGM的金属丰度演化，这直接反映了恒星演化和物质循环的效率。 第九章：星系群、星系团的演化与环境效应 星系在不同环境中的行为存在显著差异。本章侧重于星系团这一宇宙中最大的引力束缚结构的研究。我们探讨了星系团的形成历史，包括冷暗物质流的吸积和主要合并事件。关键讨论点包括星系团内部的物理过程，如星系的气体剥离（Ram-Pressure Stripping）、星系间的动力学摩擦以及热星系际介质（ICM）的性质及其对ICM冷却流的影响。本章还分析了环境对恒星形成率、形态和化学丰度的决定性影响。 结论：当前挑战与未来展望 本书最后总结了当前宇宙学研究中的未解之谜，例如暗能量的本质、星系形成模拟中的“冷却流危机”的解决进展，以及对首批恒星（Population III Stars）的直接观测。我们展望了下一代大型巡天项目（如欧几里得空间望远镜、薇拉·鲁宾天文台）将如何帮助我们填补知识的空白，并最终构建一个更加精确、无缝衔接的宇宙演化模型。 ---

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