Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Физическая космология - это раздел космологии, занимающийся изучением космологических моделей. Космологическая модель , или просто космология , содержит описание самых масштабных структур и динамики Вселенной и позволяет изучать фундаментальные вопросы о ее происхождении, структуре, эволюции и конечной судьбе. [1] Космология как наука возникла на основе принципа Коперника , который подразумевает, что небесные тела подчиняются физическим законам, идентичным законам Земли, и ньютоновской механике., что впервые позволило понять эти физические законы. Физическая космология, как он теперь понял, началась с разработки в 1915 году от Альберта Эйнштейна «с общей теории относительности , а затем крупных наблюдательных открытий в 1920 - е годы: первый, Эдвин Хаббл обнаружил , что Вселенная содержит огромное количество внешних галактик за пределами Млечный Путь ; затем работа Весто Слайфера и других показала, что Вселенная расширяется . Эти достижения позволили размышлять о происхождении Вселенной и позволили создать теорию Большого взрыва Жоржем Лемэтром., как ведущая космологическая модель. Некоторые исследователи до сих пор отстаивают несколько альтернативных космологий ; [2] однако большинство космологов согласны с тем, что теория Большого взрыва лучше всего объясняет наблюдения.

Драматические успехи в наблюдательной космологии с 1990-х годов, включая изучение космического микроволнового фона , далеких сверхновых и обзоры красного смещения галактик , привели к развитию стандартной модели космологии . Эта модель требует, чтобы Вселенная содержала большое количество темной материи и темной энергии , природа которых в настоящее время недостаточно изучена, но модель дает подробные предсказания, которые превосходно согласуются со многими различными наблюдениями. [3]

Космология в значительной степени опирается на работу многих разрозненных областей исследований теоретической и прикладной физики . Области, относящиеся к космологии, включают эксперименты и теорию физики элементарных частиц , теоретическую и наблюдательную астрофизику , общую теорию относительности , квантовую механику и физику плазмы .

История темы [ править ]

Хронология природы
-13 -
-
-12 -
-
-11 -
-
-10 -
-
-9 -
-
-8 -
-
-7 -
-
-6 -
-
-5 -
-
-4 -
-
-3 -
-
-2 -
-
-1 -
-
0 -
Реионизация
Эпоха доминирования материи
Ускоренное расширение
Вода
Одноклеточная жизнь
Фотосинтез
Многоклеточная жизнь
Позвоночные
Темные времена
Вселенная ( −13,80 )
Самые ранние звезды
Самая ранняя галактика
Самый ранний квазар / sbh
Омега Центавра
Галактика Андромеды
Спирали Млечного Пути
Альфа Центавра
Земля / Солнечная система
Самая ранняя жизнь
Самый ранний кислород
Атмосферный кислород
Самое раннее половое размножение
Самые ранние животные / растения
Кембрийский взрыв
Древнейшие млекопитающие
Самые ранние обезьяны
L i f e
( миллиард лет назад )

Современная космология развивалась по тандему теории и наблюдения. В 1916 году Альберт Эйнштейн опубликовал свою общую теорию относительности , которая предоставила единое описание гравитации как геометрического свойства пространства и времени. [4] В то время Эйнштейн верил в статичность Вселенной , но обнаружил, что его первоначальная формулировка теории этого не допускала. [5] Это связано с тем, что массы, распределенные по всей Вселенной, гравитационно притягиваются и с течением времени движутся друг к другу. [6]Однако он понял, что его уравнения позволяют ввести постоянный член, который может противодействовать силе притяжения гравитации в космическом масштабе. Эйнштейн опубликовал свою первую статью по релятивистской космологии в 1917 году, в которой он добавил эту космологическую постоянную к своим уравнениям поля, чтобы заставить их моделировать статическую Вселенную. [7] Модель Эйнштейна описывает статическую Вселенную; пространство конечно и неограниченно (аналогично поверхности сферы, которая имеет конечную площадь, но не имеет ребер). Однако эта так называемая модель Эйнштейна неустойчива по отношению к небольшим возмущениям - со временем она начнет расширяться или сжиматься. [5]Позже стало ясно, что модель Эйнштейна была лишь одним из более широкого набора возможностей, все из которых согласовывались с общей теорией относительности и космологическим принципом. Космологические решения общей теории относительности были найдены Александром Фридманом в начале 1920-х годов. [8] Его уравнения описывают вселенную Фридмана – Лемэтра – Робертсона – Уокера , которая может расширяться или сжиматься, и чья геометрия может быть открытой, плоской или закрытой.

История Вселенной - гравитационные волны предположили возникают из космической инфляции , быстрее, чем света расширения сразу после Большого взрыва [9] [10] [11]

В 1910 - х годах, Слайферы (а позже Карл Вильгельм Вирц ) интерпретировали красное смещение из спиральных туманностей как доплеровский сдвиг , который указал , что они отступают от Земли. [12] [13] Однако сложно определить расстояние до астрономических объектов. Один из способов - сравнить физический размер объекта с его угловым размером , но для этого необходимо принять физический размер. Другой метод - измерить яркость объекта и принять его внутреннюю светимость , от которой можно определить расстояние с помощью закона обратных квадратов.. Из-за сложности использования этих методов они не осознавали, что туманности на самом деле являются галактиками за пределами нашего Млечного Пути , и не размышляли о космологических последствиях. В 1927 году бельгийский римско-католический священник Жорж Лемэтр независимо вывел уравнения Фридмана-Лемэтра-Робертсона-Уокера и предположил, на основе разлета спиральных туманностей, что Вселенная началась с «взрыва» «первобытного атома » [ 14], который позже был назван Большим взрывом . В 1929 году Эдвин Хабблобеспечил наблюдательную основу теории Лемэтра. Хаббл показал, что спиральные туманности являются галактиками, определив их расстояния, используя измерения яркости переменных звезд цефеид . Он обнаружил связь между красным смещением галактики и расстоянием до нее. Он интерпретировал это как свидетельство того, что галактики удаляются от Земли во всех направлениях со скоростью, пропорциональной их расстоянию. [15] Этот факт теперь известен как закон Хаббла , хотя найденный Хабблом числовой коэффициент, связывающий скорость отступления и расстояние, был в десять раз меньше, из-за незнания типов переменных цефеид.

Учитывая космологический принцип , закон Хаббла предполагал, что Вселенная расширяется. Было предложено два основных объяснения расширения. Одной из них была теория Большого взрыва Лемэтра, которую отстаивал и развивал Джордж Гамов. Другое объяснение было Фред Хойл «s модели установившегося состояния , в котором новая материя создаются как галактики отдаляются друг от друга. В этой модели вселенная примерно одинакова в любой момент времени. [16] [17]

В течение ряда лет поддержка этих теорий разделилась поровну. Однако данные наблюдений начали поддерживать идею о том, что Вселенная эволюционировала из горячего плотного состояния. Открытие космического микроволнового фона в 1965 году оказало сильную поддержку модели Большого взрыва [17], и после точных измерений космического микроволнового фона исследователем космического фона в начале 1990-х годов немногие космологи серьезно предложили другие теории происхождение и эволюция космоса. Одним из следствий этого является то, что в стандартной общей теории относительности Вселенная началась с сингулярности , как продемонстрировали Роджер Пенроуз и Стивен Хокинг в 1960-х годах. [18]

Была представлена ​​альтернативная точка зрения, расширяющая модель Большого взрыва, предполагающая, что у Вселенной не было начала или сингулярности, а возраст Вселенной бесконечен. [19] [20] [21]

Энергия космоса [ править ]

Легчайшие химические элементы , в первую очередь водород и гелий , были созданы во время Большого взрыва в процессе нуклеосинтеза . [22] В последовательности реакций звездного нуклеосинтеза более мелкие атомные ядра затем объединяются в более крупные атомные ядра, в конечном итоге образуя стабильные элементы группы железа, такие как железо и никель , которые имеют самые высокие энергии связи ядер . [23] Чистый процесс приводит к более позднему высвобождению энергии , то есть после Большого взрыва. [24]Такие реакции ядерных частиц могут привести к внезапному высвобождению энергии от катаклизмических переменных звезд, таких как новые . Гравитационный коллапс вещества в черные дыры также приводит в действие самые энергичные процессы, обычно наблюдаемые в ядерных областях галактик, образуя квазары и активные галактики .

Космологи не могут точно объяснить все космические явления, например, связанные с ускоряющимся расширением Вселенной , с использованием обычных форм энергии . Вместо этого космологи предлагают новую форму энергии, называемую темной энергией, которая пронизывает все пространство. [25] Одна из гипотез состоит в том, что темная энергия - это просто энергия вакуума , компонента пустого пространства, связанного с виртуальными частицами , существующими из-за принципа неопределенности . [26]

Нет четкого способа определить полную энергию Вселенной с помощью наиболее широко принятой теории гравитации, общей теории относительности . Таким образом, остается спорным вопрос о том, сохраняется ли полная энергия в расширяющейся Вселенной. Например, каждый фотон, который путешествует через межгалактическое пространство, теряет энергию из-за эффекта красного смещения . Очевидно, эта энергия не передается ни в какую другую систему, поэтому кажется, что она теряется навсегда. С другой стороны, некоторые космологи настаивают на том, что энергия в некотором смысле сохраняется; это следует закону сохранения энергии . [27]

Термодинамика Вселенной - это область исследований, которая исследует, какая форма энергии доминирует в космосе - релятивистские частицы, которые называются излучением , или нерелятивистские частицы, называемые материей. Релятивистские частицы - это частицы, масса покоя которых равна нулю или пренебрежимо мала по сравнению с их кинетической энергией , и поэтому они движутся со скоростью света или очень близкой к ней; нерелятивистские частицы имеют гораздо большую массу покоя, чем их энергия, и поэтому движутся намного медленнее скорости света.

По мере расширения Вселенной и материя, и радиация в ней растворяются. Однако плотности энергии излучения и вещества растворяются с разной скоростью. По мере расширения определенный объем, массовая плотность энергии изменяется только за счет увеличения объема, но плотность энергии излучения изменяется как за счет увеличения объема и увеличением длины волны из фотонов , которые делают его вверх. Таким образом, энергия излучения становится меньшей частью общей энергии Вселенной, чем энергия вещества по мере ее расширения. Говорят, что в очень ранней Вселенной «преобладала радиация», и радиация контролировала замедление расширения. Позже, когда средняя энергия на фотон станет примерно 10 эВи ниже, материя определяет скорость замедления, и во Вселенной «преобладает материя». Промежуточный случай плохо разбирается аналитически . По мере того как расширение Вселенной продолжается, материя еще больше разжижается, и космологическая постоянная становится доминирующей, что приводит к ускорению расширения Вселенной.

История вселенной [ править ]

История Вселенной - центральный вопрос космологии. История Вселенной делится на разные периоды, называемые эпохами, в соответствии с доминирующими силами и процессами в каждый период. Стандартная космологическая модель известна как модель Лямбда-CDM .

Уравнения движения [ править ]

В рамках стандартной космологической модели , то уравнения движения , регулирующие вселенную в целом являются производными от общей теории относительности с небольшим, положительной космологической постоянной . [28] Решение - расширяющаяся Вселенная; из-за этого расширения излучение и материя во Вселенной охлаждаются и растворяются. Сначала расширение замедляется гравитацией, притягивающей излучение и материю во Вселенной. Однако по мере того, как они становятся разбавленными, космологическая постоянная становится более доминирующей, и расширение Вселенной начинает ускоряться, а не замедляться. В нашей Вселенной это произошло миллиарды лет назад. [29]

Физика элементарных частиц в космологии [ править ]

В первые моменты существования Вселенной средняя плотность энергии была очень высокой, поэтому знание физики элементарных частиц критически важно для понимания окружающей среды. Следовательно, процессы рассеяния и распада нестабильных элементарных частиц важны для космологических моделей этого периода.

Как показывает опыт, процесс рассеяния или распада имеет космологическое значение в определенную эпоху, если масштаб времени, описывающий этот процесс, меньше или сравним с масштабом времени расширения Вселенной. [ Разъяснение необходимости ] Масштаб времени , который описывает расширение Вселенной с является параметром Хаббла , который изменяется со временем. Масштаб времени расширения примерно равен возрасту Вселенной в каждый момент времени.

Хронология Большого взрыва [ править ]

Наблюдения показывают, что Вселенная возникла около 13,8 миллиарда лет назад. [30] С тех пор эволюция Вселенной прошла три фазы. В очень ранней Вселенной, которая все еще плохо изучена, была доля секунды, когда Вселенная была настолько горячей, что частицы имели энергию выше, чем те, которые в настоящее время доступны в ускорителях частиц на Земле. Таким образом, хотя основные черты этой эпохи были разработаны в теории Большого взрыва, детали во многом основаны на обоснованных предположениях. После этого в ранней Вселенной эволюция Вселенной происходила в соответствии с известной физикой высоких энергий.. Это когда образовались первые протоны, электроны и нейтроны, затем ядра и, наконец, атомы. С образованием нейтрального водорода испускался космический микроволновый фон . Наконец, началась эпоха формирования структуры, когда материя начала объединяться в первые звезды и квазары , и в конечном итоге сформировались галактики, скопления галактик и сверхскопления . Будущее Вселенной еще точно не известно, но согласно модели ΛCDM, она будет продолжать расширяться вечно.

Направления обучения [ править ]

Ниже в примерно хронологическом порядке описаны некоторые из наиболее активных областей исследований в космологии. Это не включает всю космологию Большого взрыва, которая представлена ​​в Хронологии Большого взрыва .

Очень ранняя вселенная [ править ]

Ранняя горячая Вселенная, кажется, хорошо объясняется Большим взрывом , произошедшим примерно через 10-33 секунды, но есть несколько проблем . Во-первых, с точки зрения современной физики элементарных частиц, нет веских причин для того, чтобы Вселенная была плоской , однородной и изотропной (см. Космологический принцип ) . Более того, великие объединенные теории физики элементарных частиц предполагают, что во Вселенной должны быть магнитные монополи , которые не были обнаружены. Эти проблемы решает кратковременный период космической инфляции , которая доводит Вселенную до плоского состояния , сглаживает анизотропию.и неоднородности до наблюдаемого уровня, и экспоненциально разбавляет монополи. [31] Физическая модель космической инфляции чрезвычайно проста, но она еще не подтверждена физикой элементарных частиц, и существуют сложные проблемы, связанные с согласованием инфляции и квантовой теории поля . [ расплывчато ] Некоторые космологи думают, что теория струн и космология бран предоставят альтернативу инфляции. [32]

Еще одна серьезная проблема космологии - это то, что заставило Вселенную содержать гораздо больше вещества, чем антивещества . Космологи могут на основе наблюдений сделать вывод, что Вселенная не разделена на области материи и антивещества. Если бы это было так, то в результате аннигиляции образовались бы рентгеновские и гамма-лучи , но этого не наблюдается. Следовательно, какой-то процесс в ранней Вселенной должен был создать небольшой избыток вещества над антивеществом, и этот (в настоящее время не изученный) процесс называется бариогенезом . Три необходимых условия бариогенезиса были выведены Андреем Сахаровым в 1967 году и требуют нарушения симметрии физики элементарных частиц , называемогоCP-симметрия между веществом и антивеществом. [33] Однако ускорители частиц измеряют слишком малое нарушение CP-симметрии, чтобы учесть барионную асимметрию. Космологи и физики элементарных частиц ищут дополнительные нарушения CP-симметрии в ранней Вселенной, которые могли бы объяснить барионную асимметрию. [34]

И проблемы бариогенезиса, и космической инфляции очень тесно связаны с физикой элементарных частиц, и их решение может исходить от теории высоких энергий и экспериментов , а не посредством наблюдений за Вселенной. [ предположение? ]

Теория большого взрыва [ править ]

Нуклеосинтез Большого взрыва - это теория образования элементов в ранней Вселенной. Он закончился, когда Вселенной было около трех минут, а ее температура упала ниже той, при которой мог происходить ядерный синтез . У нуклеосинтеза Большого взрыва был короткий период, в течение которого он мог работать, поэтому были произведены только самые легкие элементы. Начиная с ионов водорода ( протонов ), он в основном производил дейтерий , гелий-4 и литий . Остальные элементы были произведены только в следовых количествах. Основная теория нуклеосинтеза была разработана в 1948 году Джорджем Гамовым , Ральфом Ашером Альфером., и Роберт Герман . [35] Он использовался в течение многих лет как исследование физики во время Большого взрыва, поскольку теория нуклеосинтеза Большого взрыва связывает изобилие первичных легких элементов с особенностями ранней Вселенной. [22] В частности, его можно использовать для проверки принципа эквивалентности , [36] для исследования темной материи и проверки физики нейтрино . [37] Некоторые космологи предположили, что нуклеосинтез Большого взрыва предполагает существование четвертого «стерильного» вида нейтрино. [38]

Стандартная модель космологии Большого взрыва [ править ]

ΛCDM ( Лямбда холодных темное вещества ) или лямбда-CDM модель представляет собой параметризацию из больших взрыва космологической модели , в которой Вселенная содержит космологическую постоянную , обозначаемый Lambda ( греческий Л ), связанный с темной энергией и холодными темной материей (сокращенно CDM ). Он часто упоминается как стандартная модель из Большого Взрыва космологии. [39] [40]

Космический микроволновый фон [ править ]

Свидетельство гравитационных волн в детской вселенной , возможно, было обнаружено с помощью микроскопического исследования фокальной плоскости в BICEP2 радиотелескопе . [9] [10] [11] [41]

Космический микроволновый фон - это излучение, оставшееся после разделения после эпохи рекомбинации, когда впервые образовались нейтральные атомы . В этот момент излучение, произведенное в результате Большого взрыва, остановило томсоновское рассеяние на заряженных ионах. Излучение, впервые обнаруженное в 1965 году Арно Пензиасом и Робертом Вудро Вильсоном , имеет идеальный тепловой спектр черного тела . Сегодня он имеет температуру 2,7 кельвина и изотропен с точностью до одной 10 5 . Космологическая теория возмущений, который описывает эволюцию небольших неоднородностей в ранней Вселенной, позволил космологам точно рассчитать угловой спектр мощности излучения, и он был измерен в недавних спутниковых экспериментах ( COBE и WMAP ) [42], а также во многих наземных и воздушных шарах. эксперименты (такие как интерферометр угловой шкалы , космический фоновый формирователь изображения и бумеранг ). [43] Одна из целей этих усилий - измерить основные параметры модели Lambda-CDM.с возрастающей точностью, а также для проверки предсказаний модели Большого взрыва и поиска новой физики. Например, результаты измерений, проведенных WMAP, ограничивают массы нейтрино. [44]

Новые эксперименты, такие как QUIET и Космологический телескоп Атакама , пытаются измерить поляризацию космического микроволнового фона. [45] Эти измерения , как ожидается , чтобы обеспечить дальнейшее подтверждение теории, а также информацию о космической инфляции, а также так называемые вторичные анизотропией, [46] , такие как эффект Сюняева-Зельдовича и эффект Сакса-Вольфа , которые являются вызвано взаимодействием галактик и скоплений с космическим микроволновым фоном. [47] [48]

17 марта 2014 года астрономы из коллаборации BICEP2 объявили об очевидном обнаружении поляризации реликтового излучения в B- моде , которое считается свидетельством первичных гравитационных волн , которые, согласно теории инфляции, произойдут во время самой ранней фазы Большого взрыва . [9] [10] [11] [41] Однако позже в том же году коллаборация Planck предоставила более точное измерение космической пыли , сделав вывод, что сигнал пыли в B-моде имеет такую ​​же силу, как и полученный от BICEP2. [49] [50]30 января 2015 года был опубликован совместный анализ данных BICEP2 и Planck, и Европейское космическое агентство объявило, что сигнал может быть полностью отнесен к межзвездной пыли в Млечном Пути. [51]

Формирование и эволюция крупномасштабной структуры [ править ]

Понимание формирования и эволюции самых больших и самых ранних структур (например, квазаров , галактик , скоплений и сверхскоплений ) является одним из крупнейших усилий в космологии. Космологи изучают модель формирования иерархической структуры, в которой структуры формируются снизу вверх, причем сначала формируются более мелкие объекты, в то время как самые большие объекты, такие как сверхскопления, все еще собираются. [52] Одним из способов изучения структуры Вселенной является исследование видимых галактик, чтобы построить трехмерную картину галактик во Вселенной и измерить энергетический спектр материи . Это подход Sloan Digital Sky Survey.и 2dF Galaxy Redshift Survey . [53] [54]

Еще один инструмент для понимания формирования структуры - моделирование, которое космологи используют для изучения гравитационного скопления материи во Вселенной, когда она группируется в волокна , сверхскопления и пустоты . Большинство симуляций содержат только небарионную холодную темную материю , которой должно быть достаточно для понимания Вселенной в самых больших масштабах, поскольку во Вселенной намного больше темной материи, чем видимой барионной материи. Более продвинутое моделирование начинает включать барионы и изучать образование отдельных галактик. Космологи изучают эти модели, чтобы увидеть, согласны ли они с обзорами галактик, и понять любые расхождения. [55]

Другие дополнительные наблюдения для измерения распределения материи в далекой Вселенной и исследования реионизации включают:

  • Лайман-альфа лес , который позволяет космологи измерить распределение нейтрального атомарного водорода в ранней Вселенной, путем измерения поглощения света от далеких квазаров газа. [56]
  • 21-сантиметровая линия поглощения нейтрального атомарного водорода также является чувствительной проверкой космологии. [57]
  • Слабое линзирование , искажение далекого изображения гравитационным линзированием из-за темной материи. [58]

Это поможет космологам решить вопрос о том, когда и как сформировалась структура Вселенной.

Темная материя [ править ]

Свидетельства нуклеосинтеза Большого взрыва , космического микроволнового фона , образования структур и кривых вращения галактик предполагают, что около 23% массы Вселенной состоит из небарионной темной материи, тогда как только 4% состоит из видимой барионной материи . Гравитационные эффекты темной материи хорошо изучены, поскольку она ведет себя как холодная неизлучающая жидкость, которая образует гало вокруг галактик. Темная материя никогда не была обнаружена в лаборатории, и физическая природа темной материи остается полностью неизвестной. Без наблюдательных ограничений есть ряд кандидатов, например, стабильная суперсимметричная частица,слабовзаимодействующая массивная частица , гравитационно-взаимодействующая массивная частица , аксион и массивный компактный гало-объект . Альтернативы гипотезе темной материи включают модификацию силы тяжести при малых ускорениях ( MOND ) или эффект космологии бран . [59]

Темная энергия [ править ]

Если Вселенная плоская , должен быть дополнительный компонент, составляющий 73% (в дополнение к 23% темной материи и 4% барионов) плотности энергии Вселенной. Это называется темной энергией. Чтобы не мешать нуклеосинтезу Большого взрыва и космическому микроволновому фону, он не должен группироваться в гало, таких как барионы и темная материя. Существуют убедительные данные наблюдений за темной энергией, поскольку полная плотность энергии Вселенной известна через ограничения на плоскостность Вселенной, но количество кластеризованной материи точно измерено и намного меньше этого. Доводы в пользу темной энергии были усилены в 1999 году, когда измерения показали, что расширение Вселенной начало постепенно ускоряться. [60]

Кроме плотности и свойств кластеризации, о темной энергии ничего не известно. Квантовая теория поля предсказывает космологическую постоянную (КК), во многом похожую на темную энергию, но на 120 порядков больше наблюдаемой. [61] Стивен Вайнберг и ряд струнных теоретиков (см. Струнный ландшафт ) использовали «слабый антропный принцип».': то есть причина того, что физики наблюдают вселенную с такой малой космологической постоянной, заключается в том, что ни один физик (или любая жизнь) не может существовать во вселенной с большей космологической постоянной. Многие космологи находят это неудовлетворительным объяснением: возможно, потому что, хотя слабый антропный принцип самоочевиден (учитывая, что существуют живые наблюдатели, должна быть по крайней мере одна вселенная с космологической постоянной, которая позволяет жизни существовать), он не пытается объяснить контекст этой вселенной. [62] Например, один лишь слабый антропный принцип не различает:

  • Когда-либо будет существовать только одна вселенная, и существует некий основополагающий принцип, который ограничивает CC до значения, которое мы наблюдаем.
  • Только одна вселенная будет когда-либо существовать, и, хотя нет основополагающего принципа, фиксирующего CC, нам повезло.
  • Существует множество вселенных (одновременно или последовательно) с диапазоном значений CC, и, конечно, наша - одна из жизнеобеспечивающих.

Другие возможные объяснения темной энергии включают квинтэссенцию [63] или модификацию гравитации в самых больших масштабах. [64] Влияние темной энергии на космологию, описываемое этими моделями, определяется уравнением состояния темной энергии , которое варьируется в зависимости от теории. Природа темной энергии - одна из самых сложных проблем космологии.

Лучшее понимание темной энергии, вероятно, решит проблему окончательной судьбы Вселенной . В нынешнюю космологическую эпоху ускоренное расширение из-за темной энергии препятствует образованию структур, превышающих размеры сверхскоплений . Неизвестно, будет ли ускорение продолжаться бесконечно, возможно, даже увеличиваясь до большого разрыва , или оно в конечном итоге обратится, приведет к сильному замораживанию или пойдет по другому сценарию. [65]

Гравитационные волны [ править ]

Гравитационные волны рябь в кривизне части пространства - времени , которые распространяются в виде волн со скоростью света, генерируемых в некоторых гравитационных взаимодействиях, распространяющихся наружу от их источника. Гравитационно-волновая астрономия - это развивающаяся ветвь наблюдательной астрономии, целью которой является использование гравитационных волн для сбора данных наблюдений об источниках обнаруживаемых гравитационных волн, таких как двойные звездные системы, состоящие из белых карликов , нейтронных звезд и черных дыр ; и такие события, как сверхновые , и формирование ранней Вселеннойвскоре после Большого взрыва . [66]

В 2016 году LIGO Scientific Collaboration и Virgo Collaboration команд объявили , что они сделали первое наблюдение гравитационных волн , происходящих из пары из слияния черных дыр с помощью детекторов Advanced LIGO. [67] [68] [69] 15 июня 2016 года было объявлено о втором обнаружении гравитационных волн от сливающихся черных дыр. [70] Помимо LIGO, строятся многие другие гравитационно-волновые обсерватории (детекторы) . [71]

Другие области исследования [ править ]

Космологи также изучают:

  • Если первичные черные дыры образовались в нашей вселенной, и что с ними случилось. [72]
  • Обнаружение космических лучей с энергиями выше ГЗК обрезания , [73] и сигнализирует о том , что отказ специальной теории относительности при высоких энергий.
  • Принцип эквивалентности , [36] или нет Эйнштейна общей теории относительности является правильной теорией гравитации , [74] , и если фундаментальные законы физики одинаковы повсюду во Вселенной. [75]
  • Возрастающая сложность универсальных структур, примером которой является постоянно увеличивающаяся удельная энергия . [76]

См. Также [ править ]

  • Аккреция
  • Закон Хаббла
  • Проект Illustris
  • Список космологов
  • Фотон
  • Физическая онтология
  • Квантовая космология
  • Струнная космология
  • Универсальная кривая вращения

Ссылки [ править ]

  1. ^ Для обзора см Джордж Эллис FR (2006). «Вопросы философии космологии». В Джереми Баттерфилде и Джоне Эрмане (ред.). Философия физики (Справочник по философии науки) 3 тома . Северная Голландия. arXiv : astro-ph / 0602280 . Bibcode : 2006astro.ph..2280E . ISBN 978-0-444-51560-5.
  2. ^ «Открытое письмо к научному сообществу, опубликованное в New Scientist, 22 мая 2004 г.» . cosmologystatement.org . 1 апреля 2014. Архивировано из оригинала на 1 апреля 2014 года . Проверено 27 сентября 2017 года .
  3. ^ Берингер, Дж .; и другие. (Группа данных по частицам) (2012). «Обзор физики элементарных частиц за 2013 год» (PDF) . Phys. Rev. D . 86 (1): 010001. Bibcode : 2012PhRvD..86a0001B . DOI : 10.1103 / PhysRevD.86.010001 .
  4. ^ "Биография Нобелевской премии" . Нобелевская премия . Проверено 25 февраля 2011 года .
  5. ^ a b Лиддл, А. (26 мая 2003 г.). Введение в современную космологию . Вайли. п. 51 . ISBN 978-0-470-84835-7.
  6. Виленкин, Алекс (2007). Множество миров в одном: поиск других вселенных . Нью-Йорк: Хилл и Ван, подразделение Фаррара, Штрауса и Жиру. п. 19. ISBN 978-0-8090-6722-0.
  7. ^ Джонс, Марк; Ламбурн, Роберт (2004). Введение в галактики и космологию . Милтон Кейнс Кембридж, Великобритания; Нью-Йорк: Открытый университет Кембриджского университета. п. 228. ISBN 978-0-521-54623-2.
  8. ^ Джонс, Марк; Ламбурн, Роберт (2004). Введение в галактики и космологию . Милтон Кейнс Кембридж, Великобритания; Нью-Йорк: Открытый университет Кембриджского университета. п. 232. ISBN. 978-0-521-54623-2.
  9. ^ a b c Персонал (17 марта 2014 г.). «Публикация результатов BICEP2 за 2014 год» . Национальный научный фонд . Проверено 18 марта 2014 года .CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
  10. ^ a b c Клавин, Уитни (17 марта 2014 г.). «Технологии НАСА рассматривают рождение Вселенной» . НАСА . Проверено 17 марта 2014 года .
  11. ^ a b c Овербай, Деннис (17 марта 2014 г.). "Обнаружение волн в космических опорах, ориентир теории Большого взрыва" . Нью-Йорк Таймс . Проверено 17 марта 2014 года .
  12. ^ Слайфер, В.М. (1922), Фокс, Филипп; Стеббинс, Джоэл (ред.), «Дальнейшие заметки по спектрографическим наблюдениям туманностей и скоплений», Публикации Американского астрономического общества , 4 : 284–286, Bibcode : 1922PAAS .... 4..284S
  13. ^ Seitter, Waltraut C .; Duerbeck, Hilmar W. (1999), Egret, Daniel; Хек, Андре (ред.), «Карл Вильгельм Виртц - пионер в космических измерениях», Гармонизация шкал космических расстояний в эпоху после Гиппарка, Серия конференций ASP, 167 : 237–242, Bibcode : 1999ASPC..167..237S , ISBN 978-1-886733-88-6
  14. ^ Леметр, G. (1927), "Un Univers homogène де массово констант и де вискоза круассан rendant Конт де ла Vitesse radiale де nébuleuses экстра-galactiques", Annales де ла Société Научных де Брюссель (на французском языке), A47 : 49-59 , Bibcode : 1927ASSB ... 47 ... 49L
  15. Хаббл, Эдвин (март 1929 г.), «Связь между расстоянием и радиальной скоростью среди внегалактических туманностей», Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки , 15 (3): 168–173, Bibcode : 1929PNAS ... 15..168H , DOI : 10.1073 / pnas.15.3.168 , КУП 522427 , PMID 16577160  
  16. ^ Хойл Ф. (1948), "Новая модель расширяющейся Вселенной", Monthly Notices Королевского астрономического общества , 108 (5): 372-382, Bibcode : 1948MNRAS.108..372H , DOI : 10.1093 / MNRAS /108.5.372
  17. ^ a b "Большой взрыв или устойчивое состояние?" , Идеи космологии , Американский институт физики , данные получены 29 июля 2015 г.
  18. ^ Эрман, Джон (1999), Геннер, Хуберт; Юрген; Риттер, Джим; Зауэр, Тилман (ред.), «Теоремы сингулярности Пенроуза-Хокинга: история и последствия - расширяющиеся миры общей теории относительности», «Расширяющиеся миры общей теории относительности» , выступления Бирка на четвертой конференции по гравитации: 235–267, Bibcode : 1999ewgr.book..235E , doi : 10.1007 / 978-1-4612-0639-2_7 , ISBN 978-1-4612-6850-5
  19. ^ Гхош, Тиа (26 февраля 2015). «Большой взрыв, спущенный? Вселенная, возможно, не имела начала» . Живая наука . Проверено 28 февраля 2015 года .
  20. ^ Али Ахмед Faraq (4 февраля 2015). «Космология из квантового потенциала». Физика Письма Б . 741 (2015): 276–279. arXiv : 1404.3093 . Bibcode : 2015PhLB..741..276F . DOI : 10.1016 / j.physletb.2014.12.057 . S2CID 55463396 . 
  21. ^ Дас, Саурья; Бхадури, Раджат К. (21 мая 2015 г.). «Темная материя и темная энергия из конденсата Бозе – Эйнштейна». Классическая и квантовая гравитация . 32 (10): 105003. arXiv : 1411.0753 . Bibcode : 2015CQGra..32j5003D . DOI : 10.1088 / 0264-9381 / 32/10/105003 . S2CID 119247745 . 
  22. ^ a b Берлс, Скотт; Nollett, Kenneth M .; Тернер, Майкл С. (май 2001 г.). "Предсказания нуклеосинтеза Большого взрыва для точной космологии". Астрофизический журнал . 552 (1): L1 – L5. arXiv : astro-ph / 0010171 . Bibcode : 2001ApJ ... 552L ... 1В . DOI : 10.1086 / 320251 . S2CID 118904816 . 
  23. ^ Бербидж, EM; Бербидж, Г.Р .; Фаулер, Вашингтон; Хойл, Ф. (1957). «Синтез элементов в звездах» . Обзоры современной физики . 29 (4): 547–650. Bibcode : 1957RvMP ... 29..547B . DOI : 10.1103 / RevModPhys.29.547 .
  24. ^ Фраучи, S. (13 августа 1982). «Энтропия в расширяющейся Вселенной». Наука . 217 (4560): 593–599. Bibcode : 1982Sci ... 217..593F . DOI : 10.1126 / science.217.4560.593 . PMID 17817517 . S2CID 27717447 .  
  25. ^ Киршнер, RP (2003). «Проливая свет на темную энергию». Наука . 300 (5627): 1914–1918. Bibcode : 2003Sci ... 300.1914K . DOI : 10.1126 / science.1086879 . PMID 12817141 . S2CID 43859435 .  
  26. ^ Frieman, Джошуа А .; Тернер, Майкл С .; Huterer, Драган (2008). «Темная энергия и ускоряющаяся Вселенная». Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 46 (1): 385–432. arXiv : 0803.0982 . Bibcode : 2008ARA & A..46..385F . DOI : 10.1146 / annurev.astro.46.060407.145243 . S2CID 15117520 . 
  27. ^ например, Liddle, A. (2003). Введение в современную космологию . Вайли. ISBN 978-0-470-84835-7. Это убедительно доказывает: «Энергия всегда, всегда, всегда сохраняется».
  28. ^ П. Охеда; Х. Рошу (июнь 2006 г.). «Суперсимметрия баротропных космологий FRW». Междунар. J. Теорет. Phys . 45 (6): 1191–1196. arXiv : gr-qc / 0510004 . Bibcode : 2006IJTP ... 45.1152R . DOI : 10.1007 / s10773-006-9123-2 . S2CID 119496918 . 
  29. ^ Спрингель, Фолькер; Frenk, Carlos S .; Белый, Саймон Д.М. (2006). «Крупномасштабная структура Вселенной». Природа . 440 (7088): 1137–1144. arXiv : astro-ph / 0604561 . Bibcode : 2006Natur.440.1137S . CiteSeerX 10.1.1.255.8877 . DOI : 10,1038 / природа04805 . PMID 16641985 . S2CID 8900982 .   
  30. ^ "Космические детективы" . Европейское космическое агентство (ЕКА). 2 апреля 2013 . Проверено 25 апреля 2013 года .
  31. ^ Гут, Алан Х. (15 января 1981). «Инфляционная вселенная: возможное решение проблем горизонта и плоскостности» . Physical Review D . 23 (2): 347–356. Bibcode : 1981PhRvD..23..347G . DOI : 10.1103 / PhysRevD.23.347 .
  32. ^ Погосян, Левон; Тай, С.-Х. Генри; Вассерман, Ира; Вайман, Марк (2003). «Ограничения наблюдений на образование космических струн во время инфляции браны». Physical Review D . 68 (2): 023506. arXiv : hep-th / 0304188 . Bibcode : 2003PhRvD..68b3506P . DOI : 10.1103 / PhysRevD.68.023506 .
  33. ^ Канетти, Лоран; и другие. (Сентябрь 2012 г.), «Материя и антивещество во Вселенной», New Journal of Physics , 14 (9): 095012, arXiv : 1204.4186 , Bibcode : 2012NJPh ... 14i5012C , doi : 10.1088 / 1367-2630 / 14/9 / 095012 , S2CID 119233888 
  34. ^ Pandolfi, Стефания (30 января 2017). «Новый источник асимметрии между веществом и антивеществом» . ЦЕРН . Проверено 9 апреля 2018 .
  35. Перейти ↑ Peebles, Phillip James Edwin (апрель 2014 г.). «Открытие горячего Большого взрыва: что произошло в 1948 году». Европейский физический журнал H . 39 (2): 205–223. arXiv : 1310.2146 . Bibcode : 2014EPJH ... 39..205P . DOI : 10.1140 / epjh / e2014-50002-у . S2CID 118539956 . 
  36. ^ а б Буше, В .; Gérard, J.-M .; Vandergheynst, P .; Wiaux, Y. (ноябрь 2004 г.), "Ограничения космического микроволнового фона на строгом принципе эквивалентности", Physical Review D , 70 (10): 103528, arXiv : astro-ph / 0407208 , Bibcode : 2004PhRvD..70j3528B , doi : 10.1103 /PhysRevD.70.103528 , S2CID 1197376 
  37. ^ Cyburt, Ричард Х .; Филдс, Брайан Д .; Olive, Keith A .; Йе, Цунг-Хан (январь 2016 г.), «Нуклеосинтез Большого взрыва: текущий статус», Обзоры современной физики , 88 (1): 015004, arXiv : 1505.01076 , Bibcode : 2016RvMP ... 88a5004C , doi : 10.1103 / RevModPhys.88.015004
  38. ^ Люсенте, Микеле; Абада, Асмаа; Аркади, Джорджио; Домке, Валери (март 2018 г.). «Лептогенез, темная материя и массы нейтрино». arXiv : 1803.10826 [ hep-ph ].
  39. ^ Сотрудничество, Планк; Ade, PAR; Aghanim, N .; Arnaud, M .; Ashdown, M .; Aumont, J .; Baccigalupi, C .; Banday, AJ; Баррейро, РБ; Bartlett, JG; Bartolo, N .; Battaner, E .; Battye, R .; Benabed, K .; Benoit, A .; Бенуа-Леви, А .; Bernard, J. -P .; Bersanelli, M .; Bielewicz, P .; Bonaldi, A .; Bonavera, L .; Бонд, младший; Borrill, J .; Буше, Франция; Boulanger, F .; Bucher, M .; Burigana, C .; Батлер, Р. К.; Calabrese, E .; и другие. (2016). «Результаты Planck 2015. XIII. Космологические параметры». Астрономия и астрофизика . 594 (13): А13. arXiv : 1502.01589 . Bibcode : 2016A & A ... 594A..13P . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201525830 .S2CID  119262962 .
  40. Карлайл, Камилла М. (10 февраля 2015 г.). «Планк поддерживает стандартную космологию» . Небо и телескоп СМИ . Проверено 9 апреля 2018 . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  41. ^ a b Овербай, Деннис (25 марта 2014 г.). «Рябь от Большого взрыва» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 24 марта 2014 года .
  42. ^ Ламар, Жан-Мишель (2010). «Космический микроволновый фон». В Хубере, MCE; Pauluhn, A .; Калхейн, Дж. Л.; Тимоти, JG; Wilhelm, K .; Zehnder, A. (ред.). Наблюдение за фотонами в космосе . Серия научных отчетов ISSI. 9 . С. 149–162. Bibcode : 2010ISSIR ... 9..149L .
  43. ^ Сиверс, JL; и другие. (2003). «Космологические параметры из наблюдений космического фона и сравнения с BOOMERANG, DASI и MAXIMA». Астрофизический журнал . 591 (2): 599–622. arXiv : astro-ph / 0205387 . Bibcode : 2003ApJ ... 591..599S . DOI : 10.1086 / 375510 . S2CID 14939106 . 
  44. ^ Hinshaw, G .; и другие. (Октябрь 2013). «Девятилетние наблюдения с помощью зонда Уилкинсона для микроволновой анизотропии (WMAP): результаты по космологическим параметрам». Приложение к астрофизическому журналу . 208 (2): 19. arXiv : 1212.5226 . Bibcode : 2013ApJS..208 ... 19H . DOI : 10.1088 / 0067-0049 / 208/2/19 . S2CID 37132863 . 
  45. ^ Наесс, Сигурд; Хаселфилд, Мэтью; МакМахон, Джефф; Niemack, Michael D .; и другие. (Октябрь 2014 г.). "Космологический телескоп Атакама: поляризация реликтового излучения на 200 <l <9000". Журнал космологии и физики астрономических частиц . 2014 (10): 007. arXiv : 1405.5524 . Bibcode : 2014JCAP ... 10..007N . DOI : 10.1088 / 1475-7516 / 2014/10/007 . S2CID 118593572 . 
  46. ^ Бауманн, Даниэль; и другие. (2009). «Исследование инфляции с поляризацией реликтового излучения». Семинар по поляризации CMB: теория и передовые планы: исследование концепции миссии CMBPol . Серия конференций Американского института физики . Материалы конференции AIP. 1141 . С. 10–120. arXiv : 0811.3919 . Bibcode : 2009AIPC.1141 ... 10B . DOI : 10.1063 / 1.3160885 .
  47. ^ Скрэнтон, Р .; Коннолли, AJ; Никол, RC; Стеббинс, А .; Szapudi, I .; Эйзенштейн, диджей; и другие. (Июль 2003 г.). «Физические доказательства темной энергии». arXiv : astro-ph / 0307335 .
  48. ^ Refregier, A. (1999). «Обзор вторичных анизотропий реликтового излучения». In de Oliveira-Costa, A .; Тегмарк, М. (ред.). Микроволновые передние планы . Микроволновые передние планы . Серия конференций ASP. 181 . п. 219. arXiv : astro-ph / 9904235 . Bibcode : 1999ASPC..181..219R . ISBN 978-1-58381-006-4.
  49. ^ Planck Collaboration (2016). «Промежуточные результаты Planck. XXX. Угловой спектр мощности излучения поляризованной пыли на средних и высоких галактических широтах». Астрономия и астрофизика . 586 (133): А133. arXiv : 1409,5738 . Bibcode : 2016A & A ... 586A.133P . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201425034 . S2CID 9857299 . 
  50. ^ Overbye, D. (22 сентября 2014). «Исследование подтверждает критику открытия Большого взрыва» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 22 сентября 2014 года .
  51. Коуэн, Рон (30 января 2015 г.). «Открытие гравитационных волн теперь официально мертво». природа . DOI : 10.1038 / nature.2015.16830 .
  52. ^ Heß, Штеффен; Китаура, Франсиско-Шу; Готтлёбер, Стефан (ноябрь 2013 г.). «Моделирование структурообразования Локальной Вселенной». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 435 (3): 2065–2076. arXiv : 1304,6565 . Bibcode : 2013MNRAS.435.2065H . DOI : 10.1093 / MNRAS / stt1428 . S2CID 119198359 . 
  53. ^ Коул, Шон; Персиваль, Уилл Дж .; Павлин, Джон А .; Норберг, Педер; Baugh, Carlton M .; Frenk, Carlos S .; и другие. (2005). «Обзор красного смещения галактики 2dF: анализ спектра мощности окончательного набора данных и космологические последствия». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 362 (2): 505–534. arXiv : astro-ph / 0501174 . Bibcode : 2005MNRAS.362..505C . DOI : 10.1111 / j.1365-2966.2005.09318.x . S2CID 6906627 . 
  54. ^ Персиваль, Уилл Дж .; и другие. (2007). «Форма спектра мощности галактики в выпуске 5 данных цифрового обзора неба Sloan». Астрофизический журнал . 657 (2): 645–663. arXiv : astro-ph / 0608636 . Bibcode : 2007ApJ ... 657..645P . DOI : 10.1086 / 510615 .
  55. ^ Kuhlen, Майкл; Фогельсбергер, Марк; Ангуло, Рауль (ноябрь 2012 г.). «Численное моделирование темной Вселенной: современное состояние и следующее десятилетие». Физика Темной Вселенной . 1 (1–2): 50–93. arXiv : 1209,5745 . Bibcode : 2012PDU ..... 1 ... 50K . DOI : 10.1016 / j.dark.2012.10.002 . S2CID 119232040 . 
  56. ^ Вайнберг, Дэвид Х .; Даве, Ромель; Кац, Нил; Коллмайер, Джуна А. (май 2003 г.). «Лес Лайман-α как космологический инструмент». In Holt, SH; Рейнольдс, CS (ред.). Материалы конференции AIP . Возникновение космической структуры . Серия конференций AIP. 666 . С. 157–169. arXiv : astro-ph / 0301186 . Bibcode : 2003AIPC..666..157W . CiteSeerX 10.1.1.256.1928 . DOI : 10.1063 / 1.1581786 . S2CID 118868536 .  
  57. ^ Furlanetto, Стивен Р .; О, С. Пэн; Бриггс, Фрэнк Х. (октябрь 2006 г.). «Космология на низких частотах: переход 21 см и Вселенная с большим красным смещением». Отчеты по физике . 433 (4–6): 181–301. arXiv : astro-ph / 0608032 . Bibcode : 2006PhR ... 433..181F . CiteSeerX 10.1.1.256.8319 . DOI : 10.1016 / j.physrep.2006.08.002 . S2CID 118985424 .  
  58. ^ Мунши, Дипак; Валагеас, Патрик; ван Вербеке, Людовик; Небеса, Алан (2008). «Космология со слабым линзированием обзоров». Отчеты по физике . 462 (3): 67–121. arXiv : astro-ph / 0612667 . Bibcode : 2008PhR ... 462 ... 67M . CiteSeerX 10.1.1.337.3760 . DOI : 10.1016 / j.physrep.2008.02.003 . PMID 16286284 . S2CID 9279637 .   
  59. ^ Класен, М .; Pohl, M .; Сигл, Г. (ноябрь 2015 г.). «Косвенный и прямой поиск темной материи». Прогресс в физике элементарных частиц и ядерной физике . 85 : 1–32. arXiv : 1507.03800 . Bibcode : 2015PrPNP..85 .... 1K . DOI : 10.1016 / j.ppnp.2015.07.001 . S2CID 118359390 . 
  60. ^ Перлматтер, Савл; Тернер, Майкл С .; Белый, Мартин (1999). «Сдерживание темной энергии с помощью сверхновых типа Ia и крупномасштабной структуры» . Письма с физическим обзором . 83 (4): 670–673. arXiv : astro-ph / 9901052 . Bibcode : 1999PhRvL..83..670P . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.83.670 . S2CID 119427069 . 
  61. ^ Адлер, Рональд Дж .; Кейси, Брендан; Джейкоб, Овидий К. (июль 1995 г.). «Вакуумная катастрофа: элементарное изложение проблемы космологической постоянной». Американский журнал физики . 63 (7): 620–626. Bibcode : 1995AmJPh..63..620A . DOI : 10.1119 / 1.17850 .
  62. Зигфрид, Том (11 августа 2006 г.). «Пейзаж слишком далеко?». Наука . 313 (5788): 750–753. DOI : 10.1126 / science.313.5788.750 . PMID 16902104 . S2CID 118891996 .  
  63. ^ Сахни, Варун (2002). «Проблема и квинтэссенция космологической постоянной». Классическая и квантовая гравитация . 19 (13): 3435–3448. arXiv : astro-ph / 0202076 . Bibcode : 2002CQGra..19.3435S . DOI : 10.1088 / 0264-9381 / 19/13/304 . S2CID 13532332 . 
  64. ^ Nojiri, S .; Одинцов, С.Д. (2006). «Введение в модифицированную гравитацию и гравитационную альтернативу темной энергии». Международный журнал геометрических методов в современной физике . 04 (1): 115–146. arXiv : hep-th / 0601213 . Bibcode : 2006hep.th .... 1213N . DOI : 10.1142 / S0219887807001928 . S2CID 119458605 . 
  65. Фернандес-Джамбрина, Л. (сентябрь 2014 г.). «Космологические сингулярности грандиозного разрыва и грандиозного взрыва / сжатия». Physical Review D . 90 (6): 064014. arXiv : 1408.6997 . Bibcode : 2014PhRvD..90f4014F . DOI : 10.1103 / PhysRevD.90.064014 . S2CID 118328824 . 
  66. ^ Колпи, Моника; Сесана, Альберто (2017). «Источники гравитационных волн в эпоху многодиапазонной гравитационно-волновой астрономии». В Жераре, Агаре; Эрик, Plagnol (ред.). Обзор гравитационных волн: теория, источники и обнаружение . Обзор гравитационных волн: теория . С. 43–140. arXiv : 1610.05309 . Bibcode : 2017ogw..book ... 43C . DOI : 10.1142 / 9789813141766_0002 . ISBN 978-981-314-176-6. S2CID  119292265 .
  67. ^ Кастельвекки, Давиде; Витце, Витце (11 февраля 2016 г.). «Наконец-то найдены гравитационные волны Эйнштейна» . Новости природы . DOI : 10.1038 / nature.2016.19361 . S2CID 182916902 . Проверено 11 февраля +2016 . 
  68. ^ BP Abbott (LIGO Scientific Collaboration и Virgo Collaboration) и др. (2016). "Наблюдение гравитационных волн от двойного слияния черных дыр". Письма с физическим обзором . 116 (6): 061102. arXiv : 1602.03837 . Bibcode : 2016PhRvL.116f1102A . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.116.061102 . PMID 26918975 . S2CID 124959784 .  CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
  69. ^ "Гравитационные волны обнаружены через 100 лет после предсказания Эйнштейна" . www.nsf.gov . Национальный научный фонд . Проверено 11 февраля +2016 .
  70. ^ Overbye, Dennis (15 июня 2016). «Ученые слышат второй щебетание сталкивающихся черных дыр» . Нью-Йорк Таймс . Дата обращения 15 июня 2016 .
  71. ^ "Начались новейшие поиски гравитационных волн" . LIGO Caltech . LIGO . 18 сентября 2015 . Проверено 29 ноября 2015 года .
  72. ^ Kovetz, Ely D. (2017). «Исследование первичной черной дыры темной материи с помощью гравитационных волн». Письма с физическим обзором . 119 (13): 131301. arXiv : 1705.09182 . Bibcode : 2017PhRvL.119m1301K . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.119.131301 . PMID 29341709 . S2CID 37823911 .  
  73. ^ Takeda, M .; и другие. (10 августа 1998 г.). "Расширение энергетического спектра космических лучей за пределы прогнозируемого обрезания Грейзена-Зацепина-Кузьмина". Письма с физическим обзором . 81 (6): 1163–1166. arXiv : astro-ph / 9807193 . Bibcode : 1998PhRvL..81.1163T . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.81.1163 . S2CID 14864921 . 
  74. ^ Турышев, Слава Г. (2008). «Экспериментальные проверки общей теории относительности» . Ежегодный обзор ядерной науки и науки о частицах . 58 (1): 207–248. arXiv : 0806.1731 . Bibcode : 2008ARNPS..58..207T . DOI : 10.1146 / annurev.nucl.58.020807.111839 . S2CID 119199160 . 
  75. ^ Uzan, Жан-Филипп (март 2011). «Переменные константы, гравитация и космология» . Живые обзоры в теории относительности . 14 (1): 2. arXiv : 1009.5514 . Bibcode : 2011LRR .... 14 .... 2U . DOI : 10.12942 / lrr-2011-2 . PMC 5256069 . PMID 28179829 .  
  76. ^ Chaisson, Эрик (1 января 1987). «ЭРА жизни: космический отбор и сознательная эволюция». Публикации факультета . Bibcode : 1987lecs.book ..... C .

Дальнейшее чтение [ править ]

Популярные [ править ]

  • Брайан Грин (2005). Ткань космоса . Penguin Books Ltd. ISBN 978-0-14-101111-0.
  • Алан Гут (1997). Инфляционная Вселенная: поиски новой теории космического происхождения . Случайный дом. ISBN 978-0-224-04448-6.
  • Хокинг, Стивен В. (1988). Краткая история времени: от Большого взрыва до черных дыр . ISBN Bantam Books, Inc. 978-0-553-38016-3.
  • Хокинг, Стивен В. (2001). Вселенная в двух словах . ISBN Bantam Books, Inc. 978-0-553-80202-3.
  • Острикер, Иеремия П .; Миттон, Саймон (2013). Сердце тьмы: разгадывая тайны невидимой Вселенной . Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета. ISBN 978-0-691-13430-7.
  • Саймон Сингх (2005). Большой взрыв: происхождение Вселенной . Четвертое сословие. Bibcode : 2004biba.book ..... S . ISBN 978-0-00-716221-5.
  • Стивен Вайнберг (1993) [Впервые опубликовано в 1978 году]. Первые три минуты . Основные книги. ISBN 978-0-465-02437-7.

Учебники [ править ]

  • Ченг, Та-Пей (2005). Относительность, гравитация и космология: базовое введение . Оксфорд и Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-852957-6. Вводная космология и общая теория относительности без полного тензорного аппарата отложены до последней части книги.
  • Додельсон, Скотт (2003). Современная космология . Академическая пресса. ISBN 978-0-12-219141-1.Вводный текст, выпущенный незадолго до результатов WMAP .
  • Грён, Ойвинд ; Хервик, Сигбьорн (2007). Общая теория относительности Эйнштейна с современными приложениями в космологии . Нью-Йорк: Спрингер. ISBN 978-0-387-69199-2.
  • Харрисон, Эдвард (2000). Космология: наука о Вселенной . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-66148-5.Для магистрантов; математически мягкий с сильной исторической направленностью.
  • Катнер, Марк (2003). Астрономия: физическая перспектива . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-52927-3. Вводный текст по астрономии.
  • Колб, Эдвард; Майкл Тернер (1988). Ранняя Вселенная . Эддисон-Уэсли. ISBN 978-0-201-11604-5. Классический справочник для исследователей.
  • Лиддл, Эндрю (2003). Введение в современную космологию . Джон Вили. ISBN 978-0-470-84835-7. Космология без общей теории относительности.
  • Лиддл, Эндрю; Дэвид Лит (2000). Космологическая инфляция и крупномасштабная структура . Кембридж. ISBN 978-0-521-57598-0.Введение в космологию с подробным обсуждением инфляции .
  • Муханов, Вячеслав (2005). Физические основы космологии . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-56398-7.
  • Падманабхан, Т. (1993). Формирование структуры во Вселенной . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-42486-8. Подробно обсуждается формирование крупномасштабных структур.
  • Павлин, Джон (1998). Космологическая физика . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-42270-3. Введение, включающее больше по общей теории относительности и квантовой теории поля, чем большинство других.
  • Пиблз, PJE (1993). Принципы физической космологии . Издательство Принстонского университета. ISBN 978-0-691-01933-8. Сильная историческая направленность.
  • Пиблз, PJE (1980). Крупномасштабная структура Вселенной . Издательство Принстонского университета. ISBN 978-0-691-08240-0.Классическая работа по крупномасштабной структуре и корреляционным функциям.
  • Рис, Мартин (2002). Новые перспективы астрофизической космологии . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-64544-7.
  • Вайнберг, Стивен (1971). Гравитация и космология . Джон Вили. ISBN 978-0-471-92567-5. Стандартный справочник по математическому формализму.
  • Вайнберг, Стивен (2008). Космология . Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-852682-7.
  • Бенджамин Гал-Ор, «Космология, физика и философия», Springer Verlag, 1981, 1983, 1987, ISBN 0-387-90581-2 , 0-387-96526-2 . 

Внешние ссылки [ править ]

Из групп [ править ]

  • Кембриджская космология - от Кембриджского университета (общедоступная домашняя страница)
  • Космология 101 - из НАСА WMAP группы
  • Центр космологической физики . Чикагский университет , Чикаго.
  • Origins, Nova Online - предоставлено PBS .

От частных лиц [ править ]

  • Гейл, Джордж, " Космология: методологические дебаты в 1930-х и 1940-х годах ", Стэнфордская энциклопедия философии , Эдвард Н. Залта (ред.)
  • Мадор, Барри Ф., « Уровень 5  : База знаний по внегалактической астрономии и космологии ». Калтех и Карнеги. Пасадена, Калифорния, США.
  • Тайлер, Пэт и Фил Ньюман « За пределами Эйнштейна ». Лаборатория астрофизики высоких энергий (LHEA) Центр космических полетов имени Годдарда НАСА .
  • Райт, Нед . « Учебник по космологии и FAQ ». Отдел астрономии и астрофизики, Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе.
  • Джордж Мюссер (февраль 2004 г.). «Четыре ключа к космологии» . Scientific American . Scientific American . Проверено 22 марта 2015 года .
  • Клифф Берджесс ; Фернандо Кеведо (ноябрь 2007 г.). "Великая космическая поездка на американских горках". Scientific American (печать). С. 52–59. (подзаголовок) Может ли космическая инфляция быть признаком того, что наша Вселенная находится в гораздо более обширном царстве?