宇宙大尺度結構的形成 pdf epub mobi txt 電子書 下載2025

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《宇宙大尺度結構的形成》在概括介紹現代宇宙學的主要觀測事實以及標準宇宙學模型理論框架的基礎上，係統討論瞭宇宙大尺度結構形成的基本理論。我們今天觀測到的宇宙結構，是由極早期的物質密度擾動逐步發展、演化而形成的。在很長的時期內，密度擾動的發展是綫性的，這一時期留下瞭宇宙微波背景輻射(CMB)的遺跡，並形成瞭密度擾動的綫性轉移函數與相應的擾動功率譜。《宇宙大尺度結構的形成》對綫性擾動理論作瞭較為係統的介紹。對於在綫性擾動基礎上進一步發展的非綫性擾動，《宇宙大尺度結構的形成》重點介紹瞭廣泛采用的球對稱坍縮模型以及Press-Schechter質量函數，並概要介紹瞭“薄餅”模型、N體數值模擬原理以及Gauss隨機場及其主要統計性質。圍繞宇宙第一代天體的形成，《宇宙大尺度結構的形成》重點討論瞭暗物質暈中重子氣體的冷卻和坍縮過程、第一代恒星的形成以及星係的化學演化等內容，並介紹瞭類星體的Gunn-Peterson檢驗、星係際介質的再電離、引力透鏡等高紅移宇宙中發生的一些重要的天體物理過程。

馮瓏瓏，1982年畢業於中國科學技術大學物理係。1985年研究生畢業於中國科學技術大學天體物理中心，獲碩士學位。1989年在南京大學天文係獲博士學位。曾就職於中國科學技術大學，從事科研和教學工作。2003年至今為中國科學院紫金山天文颱研究員，博士生導師，中國科學院“引進國外傑齣人纔”(百人計劃)項目入選者和國傢自然科學基金“傑齣青年”項目獲得者。主要科研方嚮為星係天文學和宇宙學。

嚮守平，1968年畢業於北京大學技術物理係。1981年研究生畢業於中國科學技術大學，獲碩士學位。1993年獲瑞士巴塞爾大學博士學位。現為中國科學技術大學天體物理中心教授、博士生導師。科研方嚮為宇宙暗物質與宇宙大尺度結構。長期從事本科生與研究生基礎課教學工作，2007年獲安徽省教學名師奬。主持的《天體物理概論》課程被評為2008年國傢級精品課程。主要譯著有《時間之箭》(譯)、《引力與時空》(譯)，編著有《天體物理概論》。

第1章現代宇宙學的誕生與觀測基礎
1.1從遠古人類的宇宙觀到現代宇宙學
1.2現代宇宙學的觀測基礎
1.2.1星係的大尺度空間分布
1.2.2星係距離與紅移的關係
1.2.3宇宙微波背景輻射
1.2.4宇宙中的元素豐度
1.2.5宇宙的年齡
1.2.6宇宙中的物質組成
1.2.7兩個重要的數量比——重子/光子與反物質/物質
第2章Friedmann宇宙模型
2.1宇宙學原理與Robertson-Wa1ker度規
2.2Friedmann方程
2.2.1基本形式的Friedmann方程
2.2.2包括真空能量的Friedmann方程
2.2.3減速參數qn
2.3宇宙學紅移與視界
2.4宇宙的年齡
2.5宇宙學距離
第3章宇宙熱曆史概述
3.1從輻射為主到物質為主
3.2宇宙的創生——普朗剋時期
3.3宇宙暴脹
3.3.1標準宇宙學模型的兩大疑難
3.3.2宇宙暴脹機製簡介
3.4強子時期和輕子時期
3.5輕元素核閤成
3.6復閤時期
3.6.1復閤過程電離率的演化
3.6.2最後散射麵與最後散射層
3.6.3輻射與重子物質之間的熱平衡
3.7星係形成
3.8關於宇宙暗能量的一個討論
第4章密度擾動的綫性演化
4.1Jeans引力不穩定性理論
4.2密度擾動的演化——塵埃宇宙
4.3密度擾動的演化——輻射為主的宇宙
4.4密度擾動的演化——一般形式的物態方程
4.5物質與輻射混閤流體中的Jeans質量
4.6視界質量與阻尼質量
4.7廣義相對論的密度擾動演化方程
4.8輻射擾動的光子碰撞方程(Bo1tzmann方程)
4.9重子與輻射耦閤的動力學方程——平麵波展開
4.10綫性轉移函數與密度擾動功率譜
4.10.1綫性轉移函數
4.10.2密度擾動功率譜
4.10.3質量漲落方差
4.10.4原初擾動的産生和原初功率譜
4.10.5關於擾動模式的附注
第5章宇宙微波背景輻射的各嚮異性
5.1CMB溫度漲落的統計描述
5.2大角尺度上的各嚮異性:Sachs-Wo1fe效應
5.3中等角尺度上的各嚮異性:Dopp1er峰與聲峰
5.4小角尺度上的各嚮異性
5.5視綫方嚮隨時間變化的引力勢的影響
5.6Sunyaev-Ze1'dovich效應
5.7星係際介質再電離對CMB的影響
5.8CMB的偏振
第6章擾動的非綫性演化
6.1球對稱坍縮模型
6.2Press-Schechter質量函數
6.3Ze1'dovich近似:"薄餅"模型
6.4N體數值模擬與數值流體動力學方法簡介
第7章密度擾動場及星係分布的統計性質
7.1宇宙密度擾動場的統計分析
7.1.1Gauss隨機場及其統計性質
7.1.2擾動峰的數密度
7.1.3緩變背景場中峰的數密度的變化
7.1.4密度峰及星係的相關函數
7.1.5星係形成的偏置與偏置參數
7.1.6密度峰的輪廓和密度分布
7.1.7低維密度場的統計性質
7.2星係的本動速度與紅移空間的畸變
7.2.1星係的本動速度
7.2.2星係本動速度引起的紅移空間畸變
第8章高紅移宇宙
8.1宇宙第一代天體的形成
8.1.1暗物質暈的位力平衡
8.1.2暗暈中重子氣體的冷卻和坍縮
8.1.3暗暈中恒星的形成
8.1.4星族Ⅲ和早期黑洞
8.1.5星係的化學演化
8.1.6星係的並閤
8.1.7星係形成中的downsizing問題
8.2高紅移天體與星係際介質
8.2.1類星體
8.2.2Gunn-Peterson檢驗
8.2.3宇宙再電離的曆史
8.2.4第一代天體的反饋作用
第9章引力透鏡
9.1引力透鏡的幾何原理
9.2引力透鏡的觀測
附錄A熱暗物質(有質量中微子)擾動的演化
A.1非相對論處理:V1asov方程
A.2嚴格相對論處理與近似方法
附錄B密度擾動峰的n點相關函數
參考書目
參考文獻
· · · · · · (收起)