明解量子宇宙論入門

吉田伸夫・著

明解量子宇宙論入門

発行
2013/03/30
サイズ
A5判
ページ数
267
ISBN
978-4-06-153285-4
本体
3,800円(税別)
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内容紹介

基礎から最先端がわかる!
最新理論が描きだす壮大な宇宙像を,最低限の予備知識で理解する一冊.


最新の量子宇宙論が描く,驚異の宇宙像!
宇宙の始まりのビッグバンは,どのようにして起きたのか?
遠い未来,宇宙は終わりを迎えるのか?
われわれの宇宙ではない"並行宇宙"は実在するのか?
従来の一般的な解説書では飽き足りない読者のために,
学部学生程度の物理学から出発し,専門書とのギャップを埋めることを図った.

目次

第I部 相対論と量子論
 第1章 一般相対論に基づく宇宙モデル
  1-1節 一般相対論の基礎
  1-2節 空間はどんな"形"をしているか?
  1-3節 時間とともに変化する宇宙
  1-4節 観測データとの比較
 第2章 場の量子論的な振舞い
  2-1節 素粒子を生み出す場
  2-2節 場の古典論
  2-3節 粒子の量子論
  2-4節 場の量子論
  2-5節 場のエネルギー
  2-6節 標準模型と暗黒物質

第II部 加速膨張する宇宙
 第3章 インフレーションのメカニズム
  3-1節 標準モデルの問題点
  3-2節 インフレーションによる説明
  3-3節 圧力項を含むアインシュタイン方程式
  3-4節 スカラー場のエネルギー運動量テンソル
  3-5節 初期のインフレーション理論とその改訂
  3-6節 インフレーション理論の展開
 第4章 暗黒エネルギーとは何か
  4-1節 保存則と対称性
  4-2節 粒子の運動とネーターの定理
  4-3節 スカラー場とネーターの定理
  4-4節 一般相対論とエネルギー運動量テンソル
  4-5節 さまざまな暗黒エネルギー
 第5章 インフレーションを検証する
  5-1節 インフレーション理論の現状
  5-2節 質量分布の揺らぎとスケール不変性
  5-3節 インフレーションがもたらす密度揺らぎ
  5-4節 各種のインフレーション
  5-5節 第2の加速膨張の発見

第III部 宇宙の始まり
 第6章 原初的原子からの誕生
  6-1節 原初的原子のアイデア
  6-2節 ポテンシャル障壁とトンネル効果
  6-3節 宇宙の波動関数
  6-4節 ホイーラー‐ドウィット方程式
  6-5節 時間はどこに消えたのか?
  6-6節 無からの創造
 第7章 振動する宇宙
  7-1節 振動宇宙のアイデア
  7-2節 ブラックホールと事象の地平面
  7-3節 ペンローズの特異点定理
  7-4節 宇宙論における特異点定理
  7-5節 特異点を回避するには
  7-6節 ループ量子重力理論
  7-7節 力学的単体分割理論
 第8章 永遠に生み出される宇宙
  8-1節 定常的な宇宙
  8-2節 カオス的インフレーション
  8-3節 超ひも理論の宇宙
  8-4節 エキピロティック宇宙論

第IV部 並行宇宙
 第9章 物理定数の異なる宇宙
  9-1節 ユニバースとマルチバース
  9-2節 物理定数の種類
  9-3節 スカラー場の凝縮の効果
  9-4節 空間反転および粒子‐反粒子の対称性の破れ
  9-5節 ゲージ対称性の破れとヒッグス機構
  9-6節 標準模型における対称性
  9-7節 地平線の向こう側
 第10章 マルチバースと人間原理
  10-1節 人間原理の考え方
  10-2節 標準模型の物理定数
  10-3節 宇宙定数問題
 第11章 多世界解釈
  11-1節 多世界解釈と量子論的な干渉
  11-2節 二重スリット実験のデコヒーレンス
  11-3節 解釈問題と量子宇宙