Космология для любопытных. Полный курс науки о космосе

Благодарности
ЧАСТЬ I. БОЛЬШОЙ ВЗРЫВ И НАБЛЮДАЕМАЯ
ВСЕЛЕННАЯ
1. Исторический обзор
1.1 Великие вопросы о космосе
1.2 Истоки космологии как науки
1.3 Космология сегодня
2. Вселенная Ньютона
2.1. Ньютоновские законы движения
2.2. Ньютоновская гравитация
2.3. Ускорение свободного падения
2.4. Движение по окружности и планетные орбиты
2.5. Сохранение энергии и скорость убегания
2.6. Ньютоновская космология
2.7. Парадокс Ольберса
Заключение
3. Специальная теория относительности
3.1. Принцип относительности
3.2. Скорость света и электромагнетизм
3.3. Постулаты Эйнштейна
3.4. Понятие одновременности
3.5. Замедление времени
3.6. Сокращение длины
3.7. Е = mc2
3.8. ОТ пространства к пространству-времени
3.9. Причинность в пространстве-времени
Заключение
4. Ткань пространства и времени
4.1. Удивительная гипотеза
4.2. Геометрия пространства
4.3. Искривленное пространство
4.4. Общая теория относительности
4.5. Предсказания и проверки общей теории
относительности
Заключение
5. Расширяющаяся вселенная
5.1. Статическая вселенная Эйнштейна
5.2. Проблемы статической вселенной
5.3. Расширяющаяся вселенная Фридмана
Заключение
6. Наблюдательная космология
6.1. Идентификация элементов
6.2. Измерение скоростей
6.3. Измерение расстояний
6.4. Рождение внегалактической астрономии
Заключение
7. Закон Хаббла и расширяющаяся вселенная
7.1. Расширяющаяся вселенная
7.2. Начало вселенной?
7.3. Стационарная модель вселенной
7.4. Масштабный фактор
7.5. Космологическое красное смещение
7.6. Возраст вселенной
7.7. Хаббловское расстояние и космологический
горизонт...
7.8. Не всё расширяется
Заключение
8. Судьба вселенной
8.1. Критическая плотность
8.2. Параметр плотности
Заключение
9. Темная материя и темная энергия
9.1. Средняя плотность вселенной и темная
материя
9.2. Темная энергия
9.3. И снова о судьбе вселенной
Заключение
10. Квантовый мир
10.1. Квантовая дискретность
10.2. Квантовая неопределенность
10.3. Волновая функция
10.4. Многомировая интерпретация
Заключение
11. Горячий Большой взрыв
11.1. Обращаем расширение назад во времени
11.2. Тепловое излучение
11.3. Модель горячего Большого взрыва
11.4. Обнаружение первичного огненного шара
11.5. Детские фотографии вселенной
11.6. Космическое микроволновое реликтовое
излучение сегодня и в ранние эпохи
11.7. Три космические эры
Заключение
12. Образование крупномасштабной структуры
12.1. Космическая структура
12.2. Формирование структуры
12.3. Наблюдая за эволюцией космической
структуры
12.4. Первичные возмущения плотности
12.5. Сверхмассивные черные дыры
и активные галактики
Заключение
13. Изобилие элементов
13.1. Почему алхимики потерпели неудачу
13.2. Нуклеосинтез Большого взрыва
13.3. Звездный нуклеосинтез
13.4. Образование планетных систем
13.5. Жизнь во вселенной
Заключение
14. Очень ранняя вселенная
14.1. Физика частиц и Большой взрыв
14.2. Стандартная модель физики частиц
14.3. Нарушение симметрии
14.4. Временная шкала ранней вселенной
14.5. Физика за пределами Стандартной модели
14.6. Вакуумные дефекты
14.7. Бариогенез
Заключение
ЧАСТЬ II. ДО БОЛЬШОГО ВЗРЫВА
15. Трудности модели Большого взрыва
15.1. Проблема плоскостности, или Почему
вселенная плоская
15.2. Проблема горизонта, или Почему вселенная
так однородна
15.3. Проблема крупномасштабной структуры, или
Что породило малые флуктуации плотности
15.4. Проблема монополей: где они?
Заключение
16. Теория космологической инфляции
16.1. Решения проблем плоскостности и горизонта
16.2. Космологическая инфляция
16.3. Решение проблемы Большого взрыва
16.4. Распад вакуума
16.5. Происхождение малых флуктуаций плотности
16.6. И еще об инфляции
Заключение
17. Проверка инфляционной модели: предсказания
и наблюдения
17.1. Плоскостность
17.2. Флуктуации плотности
17.3. Гравитационные волны
17.4. Вопросы, которые остались без ответа
Заключение
18. Вечная инфляция
18.1. Рост объема и распад
18.2. Случайные блуждания поля инфлатона
18.3. Вечная инфляция из пузырей
18.4. Пространственно-временные многообразия
пузырей...
18.5. Космические клоны
18.6. Мультимир
18.7. Проверки гипотезы мультимира
Заключение
19. Теория струн и мультимир
19.1. Что такое теория струн
19.2. Дополнительные измерения
19.3. Энергетический ландшафт
19.4. Мультимир с позиции теории струн
19.5. Пересмотр размера вселенной
Заключение
20. Антропный отбор
20.1. Точная "настройка" значений физических
величин в природе
20.2. Проблема космологической постоянной
20.3. Антропный принцип
20.4. Плюсы и минусы антропного принципа
Заключение
21. Принцип заурядности
21.1. Статистический анализ
21.2. Принцип заурядности
21.3. Построение распределения путем подсчета
количества наблюдателей
21.4. Предсказание величины космологической
постоянной
21.5. Проблема меры
21.6. Аргумент Страшного Суда и будущее нашей
цивилизации
Заключение
22. Имела ли вселенная начало?
22.1. Вселенная, которая существует всегда?
22.2. Теорема Борде - Гута - Виленкина (БГВ)
Заключение
23. Рождение вселенной из ничего
23.1. Вселенная - это квантовая флуктуация
23.2. Квантовое туннелирование из ничего
23.3. Мультимир в квантовой космологии
23.4. Значение слова "ничто"
Заключение
24. Взгляд на мир как целое
24.1. Наблюдаемая вселенная
24.2. Мультимир
24.3. Ответы на великие вопросы о космосе
24.4. Наше место во вселенной
Приложение 1
Уравнение Фридмана
Решения для разных космологических эпох
Эпоха доминирования излучения
Эпоха доминирования вещества
Эпоха доминирования вакуума
Инфляция
Проблема плоскостности