- Вселенная сегодня
Общие представления о современной Вселенной, законах её эволюции и истории её развития на основании анализа совокупности имеющихся астрономических наблюдений - Элементы Общей теории относительности
Тензорный анализ, основные постулаты ОТО, инварианты относительно общекоординатных преобразований, лагранжиан Гильберта—Эйнштейна, тензор энергии-импульса материи, уравнения Эйнштейна, понятие геодезических, ньютоновский предел ОТО - Однородная изотропная Вселенная
Однородные и изотропные трёхмерные пространственные многообразия, метрика Робертсона—Уокера, свободные частицы в расширяющейся Вселенной, закон Хаббла - Динамика расширения Вселенной
Уравнение Фридмана, однокомпонентные космологические решения (пыль, радиация, космологическая постоянная), возраст Вселенной, горизонт частиц, горизонт событий - Стандартная космологическая модель
Модель с тёмной материей и тёмной энергией, переход от замедления к ускорению, переход от радиационно-доминированной к пылевидной стадии, способы определения состава современной Вселенной: «стандартные свечи», угловые размеры удалённых объектов - Термодинамика в расширяющейся Вселенной
Функции распределения бозонов и фермионов, энтропия в расширяющейся Вселенной, барион-фотонное отношение - Рекомбинация
Физика рекомбинации, последнее рассеяние фотонов, размер горизонта эпохи рекомбинации - Реликтовые нейтрино
Температура закалки нейтрино, космологические огранничения на сумму масс нейтрино - Первичный нуклеосинтез
Закалка нейтронов, направление термоядерных реакций, кинетика нуклеосинтеза: образование и горение дейтерия, образование трития и гелия-3, определение величины барион-фотонного отношения и огранияения на модели с новыми нестабильными частицами - Тёмная материя
Холодная, тёплая и горячая компоненты тёмной материи, закалка тяжёлых реликтовых частиц, прямые поиски слабовзаимодействующих массивных частиц, кандидаты на роль частиц тёмной материи в обобщениях Стандартной модели физики частиц - Электрослабый фазовый переход в ранней Вселенной
Фазовые переходы в теории поля при конечной температуре, электрослабый фазовый переход в рамках Стандартной модели физики частиц - Генерация барионной асимметрии
Необходимые условия (Сахарова) генерации асимметрии, несохранение барионного и лептонных чисел во взаимодействиях частиц (теории Большого объединения), электрослабый бариогенезис, лептогенезис, механизм Аффлека—Дайна генерации асимметрии комплексным скалярным полем - Проблемы теории горячего Большого взрыва
Проблемы горизонта, плоскостности, энтропии, первичных неоднородностей - Инфляция в режиме медленного скатывания
Инфляционное решение проблем теории горячего Большого взрыва, услоаия медленного скатывания, хаотическая инфляция, новая инфляция, гибридная инфляция - Гауссовы случайные величины и случайные поля
Свойства гауссовых случайных величин, гауссовы случайные поля - Генерация космологических возмущений в ходе инфляции
Генерация возмущений инфлатона, первичные скалярные возмущения, генерация гравитационных волн, амплитуды и наклоны спектров возмущений - Рождение частиц во внешних полях
Метод преобразований Боголюбова: бозоны, фермионы -
Постинфляционный разогрев
Пертурбативный механизм распада колеблющегося инфлатонного поля, условия термализации частиц в расширяющейся Вселенной, явление параметрического резонанса в распаде инфлатона, распад колебаний большой амплитуды, рождение тяжёлых фермионов -
Джинсовская неустойчивость
Джинсовская неустойчивость в статической среде, развитие неустойчивости в расширяющейся Вселенной, структуры во Вселенной -
Космологические возмущения в линейном приближении
Линеаризованный тензор энергии-импульса идеальной жидкости, линеаризованные уравнения Эйнштейна, разложения по спиральностям: тензорные, векторные, скалярные моды -
Эволюция векторных и тензорных мод
Загоризонтные и подгоризонтные моды, сшивка на горизонте -
Скалярные возмущения для однокомпонентной среды
Случаи доминированния релятивистского вещества, пыли, возмущения нерелятивистского вещества на стадии доминирования космологической постоянной -
Формирование структур во Вселенной
Линейная стадия эволюции неоднородностей материи после рекомбинации, спектр мощности, выход возмущений на нелинейную стадию, распределение структур по массам -
Анизотропия реликтового излучения
Анизотропия температуры реликтового излучения в приближении мгновенного отщепления фотонов
Основная литература.
- «Введение в теорию ранней Вселенной. Теория горячего Большого взрыва», Д.С.Горбунов, В.А.Рубаков, Москва: «ЛКИ», 2008
- «Введение в теорию ранней Вселенной. Космологические возмущения. Инфляционная теория», Д.С.Горбунов, В.А.Рубаков, Москва: «КРАСАНД», 2009
Дополнительная литература
- «Физическая космология», В.Н.Лукаш, Е.В.Михеева, Москва: Физматлит, 2009
- «Реликтовое излучение Вселенной», П.Д.Насельский, Д.И.Новиков, И.Д.Новиков, Москва: Наука, 2003
- «Modern Cosmology», S.Dodelson, Amsterdam: Academic Press, 2003
- «Physical Foundations of Cosmology», V.Mukhanov, Cambridge University Press, 2005
- «Cosmology», S.Weinberg, Oxford University Press, 2008
- «Физика элементарных частиц и инфляционная космология», А.Д.Линде, Москва: Наука, 1990
- «The Early Universe», E.W.Kolb, M.S.Turner, Redwood City: Addison-Wesley, 1990