Введение в космологию

Лектор: В.А.Сирота

  1. Введение. Объекты, масштабы. Способы измерения расстояний.
  2. Иерархическая структура. Хаббловское расширение. "Ньютоновская" модель расширения Вселенной.
  3. Понятие о реликтовом излучении, его происхождении.
  4. Геометрия Вселенной. Космологический принцип. Изометрии и форм-инвариантность. Метрика Робертсона-Уокера.
  5. Распространение света в метрике РУ. Красное смещение. Измерение расстояний. Зависимость светимость-красное смещение.
  6. Уравнения Эйнштейна. Космологические решения.
  7. Модели Фридмана. Космологическая постоянная. Модели с темной энергией. Аргументы в пользу существования темной энергии.
  8. Горизонты частиц и событий в разных моделях.
  9. Рекомбинация и реликтовое излучение. Преобразование спектра при свободном расширении. Состояние вещества и излучения до рекомбинации. Горячая Вселенная.
  10. Формула Саха: кинетический вывод. Рекомбинация в расширяющейся Вселенной. Эффект Зельдовича- Курта-Сюняева; двухфотонная рекомбинация.
  11. Реликтовое излучение Вселенная после рекомбинации. Реионизация. Эффект Зельдовича-Сюняева.
  12. Анизотропия реликта. Дипольная и мелкомасштабная анизотропия. Допплеровские пики.
  13. Дополнительный механизмы, влияющие на анизотропию. Эффект Сакса-Вольфа. Затухание Силка.
  14. Поляризация реликтового излучения.
  15. Нуклеосинтез. Температурная история Вселенной.
  16. Формирование нелинейных структур как результат развития неустойчивости. Теория Джинса. Рост флуктуаций в расширяющейся Вселенной. Образование галактик.
  17. Темная материя. Аргументы "за" - теоретические и наблюдательные. Кандидаты.
  18. Гравитационные линзы и микролинзирование.

Литература

  1. С.Вейнберг. Гравитация и космология. М:, Мир, 1975.
  2. Wayne Hu's Tutorials at background.uchicago.edu.
  3. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория поля. М:, Наука, 1983.
  4. Ишханов, Капитонов, Тутынь. Нуклеосинтез во Вселенной M:. Изд.-во МГУ, 1999.
  5. И. В. Архангельская, И. Л. Розенталь, А. Д. Чернин Космология и физический вакуум КомКнига 2007.
  6. Д. С. Горбунов, В. А. Рубаков Введение в теорию ранней Вселенной. Теория горячего Большого взрыва ЛКИ, 2012 г.

Обзоры

  1. А.Д. Долгов УФН 184 211–221 (2014) – общий обзор без формул.
  2. А.В. Топоренский, С.Б. Попов УФН 184 767–774 (2014) – комментарий к расширению вселенной.
  3. Чернин А.Д. УФН 171(11), 1153-1175 (2001) – о темной энергии.

Статьи

  1. Perlmutter et al. Ap.J. 517, 565 (1999) –космологическая постоянная (первые наблюдения l(z)).
  2. Курт, Зельдович, Сюняев. ЖЭТФ 55(1) 278 (1968) – о рекомбинации.
  3. Zeldovich, Sunyaev. Comments on Astrophys. and Space Phys. v.2, 173 (1970) – эффект Зельдовича-Сюняева.
  4. S.Weinberg. Ap.J. 168, 175 (1971) – затухание Силка.
  5. Sachs, Wolfe. Aph.J. 147, 73 (1967) – эффект Сакса-Вольфа.
  6. P.de Bernardis et al. astro-ph/0011468 – первые наблюдения мелкомасштабной анизотропии реликта.

Задачи