Логин: Delete icon
Пароль:Регистрация
Логотип Физического факультета МГУ
Логотип Института ядерных исследований РАН
Кафедра физики частиц и космологии
Физического факультета МГУ
IconIconIconIconIcon
  •Главная   •ИЯИ   •Наука   •Учеба   •Курсовые и дипломы   •Люди   •Связь   •Постер

Введение в теорию ранней Вселенной

Лекции:Виктория Волкова

План курса

Часть I
  • Ранняя и современная Вселенная. Общий обзор.
  • Элементы общей теории относительности.
  • Кинематика в расширяющейся Вселенной. Красное смещение. Закон Хаббла. Свободные релятивистские и нерелятивистские частицы во Вселенной.
  • Основные уравнения динамики однородной Вселенной: уравнение Фридмана и ковариантное сохранение тензора энергии-импульса.
  • Расширение Вселенной на радиационно-доминированной стадии, стадии доминирования нерелятивистского вещества и стадии доминирования темной энергии. Время жизни Вселенной. Космологический горизонт. Горизонт событий в пространстве де~Ситтера.
  • Баланс энергии в реальной Вселенной. Эпохи смены режимов расширения.
  • Фотометрическое расстояние. Ускоренное расширение поздней Вселенной.
  • Термодинамика в расширяющейся Вселенной.
  • Рекомбинация. Горизонт эпохи рекомбинации и его современный угловой размер. Пространственная плоскостность Вселенной.
  • Нейтрино во Вселенной.
  • Нуклеосинтез. Барион-фотонное отношение.
Часть II
  • Неоднородности плотности. Ньютонов подход. (Ньютонова космология: однородное решение. Линеаризованная теория неоднородностей. Джинсовская длина. Рост неоднородностей во Вселенной. Размеры неоднородностей и массы структур.)
  • Темная материя: предварительные соображения. (Горячая, теплая, холодная темная материя. Еще о легкой темной материи. Зоопарк кандидатов)
  • Слабовзаимодействующие массивные частицы, WIMPs.
  • Стерильные нейтрино как теплая темная материя. (Нейтринные осцилляции. Легкие стерильные нейтрино во Вселенной)
  • Аксион как частица темной материи. (СР-проблема сильных взаимодействий. Симметрия Печчеи-Куинн и аксион. Невидимый аксион. Аксионы во Вселенной: общие соображения. Массивное однородное скалярное поле в расширяющейся Вселенной. Механизм рождения: промах в начальном значении (misalignment))
  • Космологические фазовые переходы. (Эффективный потенциал. Фазовые переходы первого и второго рода. Однопетлевой эффективный потенциал. Инфракрасная проблема. Критический пузырь. Протекание фазового перехода первого рода)
  • Топологические дефекты во Вселенной. (Монополи т'Хоофта-Полякова. Механизм Киббла для монополей. Проблема монополеq. Космические струны. Доменные стенки)

Литература

  • Д.С. Горбунов, В.А. Рубаков, «Введение в теорию ранней Вселенной. Теория горячего Большого взрыва», М.: УРСС, 2008.
  • Я.Б. Зельдович, И.Д. Новиков, «Строение и эволюция Вселенной», М: Наука, 1975.
  • E.W. Kolb, M.S. Turner, «The Early Universe», Addison--Wesley, 1990.
  • V. Mukhanov, «Physical Foundations of Cosmology», Cambridge University Press, 2005.