Cosmological Physics (Cambridge Astrophysics)

Cosmological Physics (Cambridge Astrophysics) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Cambridge University Press
作者:J. A. Peacock
出品人:
页数:694
译者:
出版时间:1998-12-28
价格:USD 79.00
装帧:Paperback
isbn号码:9780521422703
丛书系列:
图书标签:
  • 物理
  • 宇宙学
  • 宇宙
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  • 宇宙学7
  • 天体物理学
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具体描述

This eagerly-awaited textbook provides advanced undergraduate and graduate students with a complete introduction to modern cosmology. It successfully bridges the gap between undergraduate and advanced graduate texts by discussing topics of current research, starting from first principles. Throughout this authoritative volume, emphasis is given to the simplest, most intuitive explanation for key equations used by researchers. The first third of the book carefully develops the necessary background in general relativity and quantum fields. The rest of the book then provides self-contained accounts of all the key topics in contemporary cosmology, including inflation, topological defects, gravitational lensing, galaxy formation, large-scale structure and the distance scale. To aid understanding, the book is well illustrated with helpful figures and includes outline solutions to nearly 100 problems. All necessary astronomical jargon is clearly explained, ensuring the book is self-contained for any student with undergraduate physics.

好的,这里是关于一本与《宇宙学物理学》(Cambridge Astrophysics系列)内容完全不同的图书的详细简介: --- 《微观世界中的奇异景观:量子场论与粒子物理学前沿探索》 作者: [此处可填写虚构作者姓名] 出版社: [此处可填写虚构出版社名称] 页数: 约 750 页 定价: [虚构定价] 内容概述 《微观世界中的奇异景观:量子场论与粒子物理学前沿探索》是一本深入探讨现代物理学最基础且最具挑战性领域——量子场论(QFT)及其在粒子物理学、凝聚态物理学以及早期宇宙动力学中应用的专著。本书旨在为高年级本科生、研究生以及希望在这些领域进行深入研究的科研人员提供一个全面且连贯的理论框架。 本书的结构设计旨在平滑地引导读者从经典场论过渡到量子场论的复杂结构,并聚焦于实际应用中的关键技术和概念。它并非一本侧重于宇宙学观测和宏观结构演化的书籍,而是将全部精力集中在微观粒子相互作用的数学描述及其内在逻辑上。 第一部分:经典场与正则量子化基础 本部分奠定了全书的理论基础,回顾了经典场论的必要概念,并引入了量子化的核心思想。 第一章:经典场论回顾 本章从拉格朗日和哈密顿力学出发,系统地推导了连续系统的场论表述。重点讨论了诺特定理在场论中的应用,分析了守恒量(如能量、动量和角动量)与场论对称性的内在联系。此外,还详细探讨了经典电磁场和标量场在闵可夫斯基时空中的动力学行为。 第二章:正则量子化方法 这是从经典到量子的关键一步。本章详尽阐述了正则对易关系在场论中的推广,即场算符及其共轭动量的对易关系。我们对玻色子场(如Klein-Gordon场)和费米子场(狄拉克场)进行了详细的正则量子化处理,导出了产生和湮灭算符的概念。本章特别强调了费米子在量子化过程中必须遵循的反对易关系,这是理解泡利不相容原理在场论中的体现。 第三章:自由场理论与粒子解释 在自由场量子化之后,本章致力于解释量子态的物理意义。通过对傅里叶展开的分析,清晰地展示了量子场激发如何自然地对应于具有特定动量和能量的粒子。本章严格区分了玻色子和费米子真空态的构建过程,并讨论了相对论量子力学中存在的概率解释困难,从而凸显了量子场论的优越性。 第二部分:相互作用、微扰论与散射理论 第二部分是全书的核心,专注于处理相互作用的量子场。由于精确求解相互作用的场方程几乎是不可能的,本部分将大量的篇幅用于介绍和应用微扰论技术。 第四章:相互作用的引入与S矩阵 本章将相互作用项(相互作用拉格朗日密度)引入到自由场的框架中。重点讲解了Dyson级数及其在计算散射矩阵(S矩阵)中的应用。我们深入分析了S矩阵的物理意义——它描述了初始态演化到最终态的概率幅。 第五章:费曼图与微扰展开 费曼图是量子场论中最强大、最直观的工具之一。本章详细介绍了费曼规则的构建过程,从拉格朗日密度到具体的散射过程的对应关系。读者将学会如何绘制复杂的散射过程图,并利用这些图计算微扰展开的各个阶次。我们以电子-电子散射为例,演示了费曼图的实际应用。 第六章:散射截面与衰变率的计算 本章将理论计算与可观测物理量紧密联系起来。我们详细推导了费曼图计算结果与微分散射截面、总截面之间的关系,并讨论了如何处理不稳定的粒子,计算其衰变宽度和平均寿命。本章也涉及了费米子的自旋平均和极化平均的处理技巧。 第三部分:重整化与有效场论 量子场论的微扰计算中不可避免地会出现无穷大——即紫外线发散问题。第三部分是本书中最具挑战性,也是最关键的部分,它系统地介绍了处理这些无穷大的技术,以及由此产生的有效场论思想。 第七章:发散与正则化 本章系统地探讨了内部循环图所带来的无穷大问题。我们将详细介绍几种主要的正则化方法,包括截断正则化和维度正则化(Dimensional Regularization)。维度正则化作为现代粒子物理学计算的标准工具,将得到详尽的介绍和推导。 第八章:重整化程序 这是本书理论深度的体现。我们将重整化的概念从理论层面提升到操作层面。重点讲解“裸”参数和“物理”参数之间的关系,阐明了如何通过与实验观测到的物理量(如电子电荷和质量)进行重新定义,从而消除所有的紫外线发散。我们严格区分了可重整化理论和不可重整化理论的界限。 第九章:重整化群(RG)流 重整化不仅仅是消除无穷大的技术,更揭示了物理理论的尺度依赖性。本章引入了重整化群的概念,描述了物理耦合常数如何随着观测尺度的变化而演化。我们将介绍Callan-Symanzik方程,并探讨渐近自由(Asymptotic Freedom)在非阿贝尔规范场论中的重要性,尽管本书的主体不涉及深入的规范场论细节,但RG流的思想是贯穿现代物理学的核心概念。 第四部分:规范场论基础与标准模型初探 最后一部分将量子场论的工具箱应用于描述自然界的基本相互作用,为标准模型的建立奠定初步的场论基础。 第十章:电磁学的规范不变性 本章重新审视电磁学,但这次是从规范对称性的角度出发。我们详细推导了电磁规范不变性如何要求引入一个无质量的规范玻色子——光子。这为后续引入更复杂的非阿贝尔规范场(如色动力学)做了必要的铺垫。 第十一章:狄拉克场的导言与基本相互作用 本章将费米子(如电子和夸克)的量子场与规范场耦合起来,构筑了描述物质的拉格朗日密度。我们将讨论汤川耦合,作为引入质量项的规范不变方式,并简要讨论自相互作用的机制。 附录 附录中包含重要的数学工具,包括洛伦兹群的表示,狄拉克矩阵的性质,以及积分表(特别是涉及格林函数和零点能计算的积分)。 本书特色 1. 严格的数学推导: 本书力求在保持物理直觉的同时,提供严谨的数学论证,尤其是在重整化和正则化部分。 2. 聚焦微观相互作用: 区别于侧重宏观结构或宇宙演化的著作,本书的全部焦点集中在粒子间的基本力是如何通过量子场来描述的。 3. 实用性强: 大量篇幅用于讲解如何使用费曼图计算实际的物理量,为读者掌握粒子物理学实验数据分析所需的计算技术打下坚实基础。 4. 概念的逻辑连贯性: 结构上从最简单的自由场平滑过渡到复杂的相互作用和重整化组,确保读者能理解每一个概念的引入都是基于前一个概念的必要延伸。 本书适合作为粒子物理学、量子场论入门与进阶课程的教材,或作为需要系统掌握量子场论计算技巧的科研人员的参考书。它为理解更高级的主题,如标准模型、超越标准模型的理论以及量子引力中的场论方法,提供了无可替代的理论基石。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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《Cosmological Physics (Cambridge Astrophysics)》这个书名,让我联想到那些精密设计的实验和观察,它们共同编织了我们对宇宙的认知图景。我一直对宇宙学的观测证据和理论解释之间的联系深感着迷。这本书,我期望它能清晰地阐述宇宙学研究是如何进行的,尤其是那些对我们理解宇宙至关重要的观测。我希望它能深入介绍“标准烛光”(Standard Candles),如Ia型超新星,它们是如何被用来测量遥远天体的距离,并最终揭示宇宙的加速膨胀的?同时,我也会关注“标准尺”(Standard Rulers),例如宇宙中声波振荡的特征尺度(Baryon Acoustic Oscillations, BAO),它们是如何在宇宙大尺度结构中留下印记,并为我们提供了另一种测量宇宙膨胀历史的方式?我对这些观测方法背后的物理原理和技术细节非常感兴趣。此外,这本书是否会讨论宇宙学中的“参数”是如何被确定的?比如,如何通过对CMB、大尺度结构和核合成产物的联合拟合,来精确地确定宇宙学参数的值?我非常期待书中能够提供这些数据分析和模型拟合的详细过程。同时,我也想了解,这些精确确定的参数对我们理解宇宙的演化、结构和命运有什么样的意义?“Cambridge Astrophysics”这个标签,意味着这本书的内容将是严谨的、基于物理定律的,并且会反映当前研究的最前沿,为我提供一个坚实的知识基础,让我能够深入理解宇宙学的运作机制。

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看到《Cosmological Physics (Cambridge Astrophysics)》这个书名,我立刻感受到了一种对宇宙最宏观、最根本问题的探寻。我一直对宇宙的起源和它的“前世今生”充满疑问,尤其是在物理学原理的指引下,这些疑问能否得到解答。这本书,我期望它能提供一个从基本物理定律出发,构建宏观宇宙图景的完整路径。我想深入理解,在宇宙的极早期,当能量密度极高时,基本粒子是如何相互作用并遵循着量子力学和相对论的规律的?宇宙是如何从一个极端致密、高温的状态,演化到今天我们所见的由引力塑造的广阔而结构化的宇宙的?我特别想了解,书中会如何解释宇宙的“热力学史”,即温度和密度的变化如何影响了物质的形成和相变,比如从夸克-胶子等离子体到质子、中子,再到原子核和原子。同时,我对宇宙学的“模型”也充满兴趣。除了大爆炸和暴胀理论,是否存在其他的理论框架能够解释宇宙的起源和演化?书中是否会介绍一些备选模型,并对比它们与当前主流模型的优劣?“Cambridge Astrophysics”的背景,让我相信这本书的内容是经过深思熟虑的,它会以清晰的逻辑和严谨的推导,带领我深入到宇宙学研究的腹地,让我对宇宙的理解更加全面和深入,仿佛我正置身于一个由精妙的物理学定律编织而成的宇宙画卷之中。

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这本书名《Cosmological Physics (Cambridge Astrophysics)》本身就散发着一种既宏大又严谨的气息,仿佛打开一本宇宙的史诗。初拿到它,我首先被其厚重所吸引,那种沉甸甸的质感,预示着里面蕴含的知识的深度和广度。我一直对宇宙的起源、演化以及我们所处的这个浩瀚空间充满好奇,从孩童时期仰望星空,到如今阅读这些物理学著作,这种好奇心从未减退。这本书的名字,直接点明了其核心主题——宇宙学和物理学,而且“Cambridge Astrophysics”的后缀,更是为它增添了一层学术的光环,让人期待其内容的权威性和前沿性。我设想,这本书会详细阐述大爆炸理论的各个方面,从宇宙的早期阶段,比如暴胀时期,到宇宙的结构形成,例如星系和星系团的演化,再到宇宙的最终命运。我希望能在这本书中找到关于暗物质和暗能量的最新研究进展,了解它们在宇宙演化中扮演的关键角色,以及我们目前是如何探测和理解它们的。同时,我也期待它能深入探讨宇宙微波背景辐射的意义,这被认为是宇宙大爆炸的“余晖”,它承载着宇宙早期信息,是检验宇宙学模型的重要依据。物理学原理在宇宙学中的应用,例如广义相对论如何描述时空的弯曲和引力,能量守恒定律如何约束宇宙的膨胀,这些也是我非常期待的。阅读一本这样深入的著作,我预感自己将会在知识的海洋中畅游,解锁更多关于宇宙的奥秘,对这个我们赖以生存的世界有更深刻、更系统的认识。这不仅仅是一本书,更像是一次对宇宙的深度探索之旅的邀请。

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当我看到《Cosmological Physics (Cambridge Astrophysics)》这个书名时,我的脑海中立刻浮现出那些宏伟的宇宙图像,那是科学研究描绘出的宇宙的真实面貌。我一直对宇宙的演化史深感着迷,从最初的炽热致密状态,到如今广阔而结构化的宇宙,这个过程充满了不可思议的物理现象。这本书,我期待它能带领我穿越时空,亲身感受宇宙的每一次重大变革。我希望它能详尽地解释宇宙的“冷却”过程,以及在这个过程中,基本粒子是如何结合形成原子,原子又是如何聚集成恒星和星系的。宇宙的“重组时期”(Recombination Era)是另一个让我着迷的阶段,那时光子终于可以自由传播,形成了我们今天观测到的宇宙微波背景辐射。这本书会深入剖析CMB的特性,比如它的温度涨落,以及这些涨落如何反映了宇宙早期的密度不均匀性,这些不均匀性又是如何随着时间推移演化成我们今天看到的宇宙大尺度结构的?我非常期待它能提供关于宇宙膨胀模型的一些细节,比如弗里德曼方程是如何描述宇宙膨胀的,以及不同宇宙组成(例如物质、辐射、暗能量)对膨胀历史的影响。同时,我也想了解,宇宙的最终命运会是什么?是无限膨胀,还是会经历收缩,甚至是大挤压(Big Crunch)?“Cambridge Astrophysics”的定位,也意味着这本书的内容将是严谨的、基于物理学原理的,并且会包含最新的观测数据和理论进展,这对我来说是巨大的吸引力。

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当我看到《Cosmological Physics (Cambridge Astrophysics)》这个书名时,我立刻感受到了那种探索宇宙起源和演变的学术氛围。我一直对宇宙的“第一张照片”——宇宙微波背景辐射(CMB)——的细节充满了好奇,它如同宇宙诞生时留下的胎记,承载着关于宇宙早期状态的丰富信息。我期望这本书能深入剖析CMB的各项观测参数,比如其温度的均匀性、偶极子各向异性、以及更微小的温度涨落。这些涨落的功率谱,究竟是如何反映宇宙的成分、曲率以及其早期结构的?我希望书中能详细介绍CMB如何支持并验证了大爆炸模型,以及它如何为我们推断宇宙的年龄、哈勃常数以及暗物质和暗能量的密度提供了关键依据。同时,我对宇宙学中的“结构形成”也非常感兴趣。从宇宙早期的微小密度扰动,到如今我们看到的星系、星系团以及宇宙网,这个过程是如何在引力作用下发生的?这本书是否会详细阐述暗物质在引力势阱形成中的作用,以及普通物质是如何在这些势阱中聚集和演化的?此外,我非常好奇书中是否会涉及宇宙学中的一些“未解之谜”,比如暗物质和暗能量的本质是什么,是否存在其他的宇宙学模型能够解释当前的观测现象,甚至是对宇宙学的“标准模型”的挑战。作为“Cambridge Astrophysics”系列的一员,这本书必然会提供权威、前沿且深入的解读,让我对宇宙的认识上升到新的高度。

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我对《Cosmological Physics (Cambridge Astrophysics)》的期待,很大程度上源于我对宇宙学这个学科本身的迷恋。它不仅仅是关于遥远星系和黑洞的描述,更是对我们存在最根本问题的追问。这本书的名字,精确地捕捉了这一点——“Cosmological Physics”,这表明它将从物理学的角度,用严谨的数学和理论工具去解释宇宙的运作规律。我脑海中浮现的是那些精妙的物理公式,它们如同宇宙的语言,描绘出从粒子到结构的万千变化。我希望这本书能够深入浅出地解释引力在宇宙尺度上的作用,以及它是如何塑造了我们今天所见的宇宙结构的。爱因斯坦的广义相对论无疑是理解宇宙学的基石,这本书是否会详细介绍其核心概念,比如时空曲率、引力波,以及它们在宇宙演化中的具体体现,这一点让我非常期待。此外,宇宙的膨胀和宇宙学常数也是我非常感兴趣的话题。宇宙是否在加速膨胀?是什么在驱动这种加速?这些问题都与暗能量紧密相关。我希望这本书能提供关于暗能量的最新理论模型和观测证据,也许还会涉及暗能量的本质是什么,是真空能还是某种新的量子场?这本书的“Cambridge Astrophysics”的定位,也让我对其内容的学术性和前沿性充满信心,它很可能涵盖了当前宇宙学研究中最活跃的领域,例如宇宙的早期物质密度扰动如何演化成现在的星系分布,以及宇宙的几何结构是平坦、封闭还是开放。这无疑是一次对宇宙奥秘的深入钻研,我准备好迎接知识的挑战。

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《Cosmological Physics (Cambridge Astrophysics)》这个书名,对我而言,不仅仅是一本关于宇宙的物理学书籍,更像是一次对人类探索宇宙边界的智慧之旅的记录。我一直对宇宙学中那些将微观粒子物理与宏观宇宙演化联系起来的桥梁性概念深感好奇。这本书,我期望它能详细阐述量子场论在早期宇宙中的应用,比如在暴胀时期的量子涨落如何种子了后来的结构形成?我希望书中能够深入解释,那些在粒子加速器中我们试图探测的基本粒子,在宇宙大爆炸的极早期是如何扮演着至关重要的角色的。同时,我也会关注书中对“标准模型”之外的物理学理论的探讨,比如超对称理论、弦理论等,它们是否能够为我们解释暗物质、暗能量以及宇宙学常数等问题提供新的视角?我非常期待书中能够提供一些关于宇宙学观测如何检验这些前沿理论的讨论,例如利用引力波探测器来研究宇宙早期,或者通过高精度天文观测来约束新物理模型的参数。我想要理解,科学家们是如何一步步地从零散的观测数据和理论猜想中,构建出我们现在对宇宙的认识框架。作为“Cambridge Astrophysics”系列的一员,这本书必将包含最前沿的理论和观测进展,它将指引我探索宇宙学研究的最新动态,让我对宇宙的认识更加深刻和富有洞察力,仿佛我正与那些顶尖的宇宙学家们一同思考,共同追寻宇宙最深处的秘密。

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当我看到《Cosmological Physics (Cambridge Astrophysics)》这个书名时,我立刻联想到的是那些令人着迷的科学纪录片和讲座,它们往往能以一种令人惊叹的方式展现宇宙的壮丽。这本书,我希望它能成为我个人的一次“宇宙探索”。我设想它会从宇宙的“婴儿时期”开始讲起,也就是大爆炸后的第一个瞬间,那时候宇宙是什么样子的?温度有多高?密度有多大?然后,它会逐步引导我们理解宇宙是如何冷却、膨胀,并在这个过程中逐渐形成了物质,进而产生了我们今天看到的恒星、星系和更为宏观的宇宙结构。我对宇宙的“大尺度结构”特别感兴趣,比如宇宙网(Cosmic Web)的概念,那些由星系和暗物质组成的巨大纤维状和空洞状的结构,它们是如何形成的?是什么力量将物质聚集在一起,又是什么让它们在宇宙中呈现出如此规律而又复杂的分布?这本书是否会深入探讨这些形成机制,例如引力不稳定性以及暗物质在其中的关键作用?我非常期待能从书中获得关于宇宙学观测方法的知识,比如如何通过不同波段的望远镜来研究宇宙,如何测量宇宙的膨胀速率(哈勃常数),以及如何利用宇宙微波背景辐射的涨落来推断宇宙的组成和演化历史。这本书的“Cambridge Astrophysics”背景,也让我确信它会提供严谨的理论框架和最新的观测结果,帮助我构建一个清晰而全面的宇宙图景。

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《Cosmological Physics (Cambridge Astrophysics)》这个书名,唤起了我对探索宇宙最深层奥秘的渴望。它不仅仅是一本关于“星星”的书,更是关于构成星星、星系以及我们自身存在的物理法则的探究。我设想这本书会从基础的物理概念出发,比如能量、动量、相对论等,然后逐步将其应用到宇宙的宏观层面。我想了解的是,宇宙的起源究竟是一个“点”还是一个“过程”,如果是过程,那么这个过程是如何发生的?大爆炸理论中的奇点问题,以及后续的暴胀理论,会是这本书的重点吗?我非常期待它能深入解释暴胀理论是如何解决大爆炸模型中的一些经典难题,比如视界问题和均匀性问题。此外,宇宙的成分也是我关注的焦点。我们日常接触的普通物质在宇宙中所占的比例非常小,绝大部分是由我们看不见摸不着的暗物质和暗能量构成的。这本书是否会详细阐述暗物质的性质,它与普通物质的相互作用,以及我们在地球上进行的哪些实验试图探测它?同样,暗能量作为驱动宇宙加速膨胀的神秘力量,其本质是什么?是否存在不同的暗能量模型,比如宇宙学常数、精质场等,这本书是否会对比分析这些模型?“Cambridge Astrophysics”这个后缀,让我相信这本书的内容将是学术界公认的前沿和权威,它会引导我深入到宇宙学研究的“前线”,理解当前科学家们正在攻克的难题。

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《Cosmological Physics (Cambridge Astrophysics)》这个书名,对我而言,是通往理解宇宙运行机制的一扇大门。我一直对物理学如何解释宇宙的宏观现象充满好奇,尤其是那些超越我们日常经验的尺度和时间。这本书,我期望它能提供一个系统性的框架,将我零散的宇宙学知识串联起来。我想深入了解宇宙学中的“标准模型”,即ΛCDM模型(Lambda-CDM model)的详细内容。这个模型是如何解释宇宙的组成(暗能量、暗物质、普通物质)、宇宙的几何形状以及它的演化历史的?我期待书中能够详细介绍构成这个模型的各个关键物理量,例如宇宙学常数Λ(Lambda)代表暗能量,CDM(Cold Dark Matter)代表冷暗物质,它们各自的比例以及它们在宇宙演化中所起的作用。此外,宇宙学中的“测量”也是我非常感兴趣的部分。例如,如何精确测量哈勃常数?不同观测方法(如标准烛光、标准尺)是如何工作的,它们的结果之间是否存在差异?书中是否会探讨这些测量技术以及它们所带来的挑战?我对宇宙的“年龄”也充满好奇,它是如何确定的?这本书是否会介绍确定宇宙年龄的主要方法,以及这些方法所依赖的物理原理?“Cambridge Astrophysics”的招牌,无疑为这本书的内容质量打上了保证,它预示着这本书将包含最前沿的科学发现和最严谨的学术论述,这将是一次对宇宙理解的深刻升华。

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现在的话可能不用读这本了,虽然讲的很好,但是不太容易读

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