Курсы лекций ¨
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОСМОЛОГИИ
(В.Н.Лукаш)

  1. Введение в релятивистскую астрофизику. Вывод уравнений гравитации «на пальцах».
  2. Гравитационное красное смещение. Уравнения Фридмана. Решение Шварцишильда.
  3. Принцип соответствия и принцип эквивалентности. Ньютоновский предел.
  4. Отклонение луча света массивным телом. Свободное падение в поле Шварцшильда.
  5. Коллапс пылевого шара. Полузамкнутый мир. Координаты Крускала и диаграмма Пенроуза.
  6. Испарение черной дыры. Уравнение отклонения геодезических. Гравитационные волны.
  7. Физические основы гравитационного линзирования. Гравитационные линзы: изотермическая сфера и однородный диск.
  8. Самогравитирующие системы из барионов: звезды. Солнце, холодная звезда, нетронные звезды, белые карлики, кварковые звезды.
  9. Самогравитирующие системы из темной материи: вириализованное гало.
  10. Теория очень ранней Вселенной. Наблюдательные и экспериментальные основания.
  11. Проблема начальных условий: фоновая модель, первичные космологические возмущения, горячая Вселенная и темная материя, нежелательные реликты, темная энергия.
  12. Темная материя: экспериментальные основания. Первичные космологические возмущения: идея параметрического усиления. Растущая и падающая мода возмущений.
  13. Проблема горизонта. Инфляционная парадигма. Примеры моделей инфляции: хаотическая инфляция, ?-инфляция. Условие медленного скатывания.
  14. Разогрев после инфляции. Космологический нуклеосинтез.
  15. Самовоспроизводящаяся Вселенная, связь с моделью де Ситтера, антропный принцип.
  16. Генерация первичных космологических возмущений. Гравитационная неустойчивость Вселенной.
  17. Адиабатические и изометрические возмущения плотности. Неоднозначность разбиения на фон и возмущение, калибровочные преобразования.
  18. Теория q-скаляра. Квантование q-поля: фононы. Скалярная и тензорная мода возмущений. Часто встречаемые калибровки: ньютоновская, синхронная, сопутствующая.
  19. Физический смысл поля q. Конформная неинвариантность q-скаляра. Уравнение для q в конформных координатах.
  20. Рождение частиц в ранней Вселенной. Спектры скалярной и тензорной мод возмущений. Спектр первичных возмущений плотности после инфляции.
  21. Ограничения на спектр и температуру разогрева. Наблюдательные ограничения на модели инфляции.
  22. Образование структуры Вселенной. Эволюция ранней Вселенной. Нейтралинные объекты земной массы.
  23. Роль темной материи, переходные функции. Анизотропия и поляризация реликтового излучения.
  24. Генерация анизотропии РИ в эпоху рекомбинации. Составляющие анизитропии: плотность барионов, эффект Допплера, красное смещение, интегральный эффект Сакса-Вольфа.
  25. Положение акустических пиков. Немгновнная рекомбинация.
  26. Процесс иерархического скучивания, метод Пресса-Шехтера, приближение Зельдовича.
  27. Зависимость интегральной функции масс от космологических параметров.
  28. Крупномасштабная структура Вселенной, распределение галактик и скоплений.
  29. Наблюдательная космология. Космологическая модель, ее параметры.
  30. Стандартная модель. Вторичная ионизация. Корреляция между массой центральной черной дыры и массой гало.
  31. Сравнение теории с наблюдениями. Снятие вырождения между начальными условиями и моделью. Проверка теорий инфляции.
  32. Минимальная космологическая модель и ее расширения. Вырождения в пространстве космологических параметров.
  33. Нерешенные фундаментальные проблемы: темная материя, космологическая постоянная, связь барионной асимметриии с темной материей.
 
  • ЛИТЕРАТУРА
    1. Л.Д.Ландау, Е.М.Лифшиц. Теория поля (курс Л.Д.Ландау и Е.М.Лифшица, т.II)
    2. А.Д.Линде. Физика элементарных частиц и инфляционная космология. М., Наука, 1990
    3. В.Н.Лукаш. Лекции по теории ранней Вселенной. astro-ph/9910009
    4. В.Н.Лукаш, Е.В.Михеева. Лямбда-инфляция и анизотропия реликтового излучения. astro-ph/9910135
    5. Сборник лекций "Cosmology: The Physics of the Universe." eds. B.A.Robson et al., World Scientific, 1996

    • в начало