73 Эволюция Вселенной. — М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1979. — 176 с. 35 к.
Книга содержит научно-популярное изложение современной физической космологии — науки о строении и эволюции Вселенной в целом. Этот раздел астрофизики переживает сейчас бурное развитие, связанное с новыми открытиями астрономии, физики и теоретическими разработками. В ней рассказывается о расширяющейся Вселенной, о фотометрическом и гравитационном парадоксах, об открытии реликтового излучения и теории горячей Вселенной, о физике процессов в расширяющейся Вселенной, о новых открытиях наблюдательной космологии.
Книга рассчитана на 4HTafefleft с полным средним образованием, интересующихся' астрономией и физикой, преподавателей, лекторов, студентов.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие........................... 5
Введение . ,........................... 7
Глава 1 Расширяющаяся Вселенная
S 1. Крупномасштабная однородность и изотропия Все/.ен-
ной............................. 12
§ 2. Теория предсказывает нестационарность Вселенной ... 14
§ 3. Открытие расширения Вселенной............ 19
§ 4. Скорости галактик больше световой?......... 25
§ 5. Постоянная Хаббла.................... 26
§ 6. Расширение Вселенной в прошлом; начало расширения 32
§ 7. Будущее расширяющейся Вселенной. Критическая плот- -
ность........................... . 3G
§ 8. Галактики и скопления галактик............ 39
§ 9. Средняя плотность вещества во Вселенной и проблема
«скрытой» массы....................- . . 46
§ 10. Является ли красное смещение доказательством расширения Вселенной?..................... 52
§ 11. Гравитирует ли вакуум?................. 56
§ 12. Гравитационный парадокс..............., 67
Глава 2 Релятивистская космология
§ 1. Основная идея теории тяготения Эйнштейна....... 74
§ 2. Геометрические свойства пространства Вселенной .... 78
§ 3. Замкнутый и открытый мир................ 82
§ 4. Средняя плотность вещества во Вселенной и наблюдательное исследование кривизны пространства........ 87
§ 5. Горизонт видимости во Вселенной............ 89
§ 6. Почему в релятивистской космологии нет гравитационного парадокса?...................... 92
Глава 3 Горячая Вселенная
§ 1. Физические процессы в расширяющейся Вселенной ... 96
§ 2. За десять миллиардов лет до нашей эры........ 98
§ 3. Холодное и горячее начало................ 102
§ 4. Открытие реликтового излучения............. 105
§ 5. Первые мгновения . . ................... 109
•1* п
§ 6. Последующие три минуты................. 116
§ 7. Синтез легких элементов — ключ к ранней Вселенной . . 119
§ 8. Наблюдаемая распространенность легких элементов ... 122
§ 9, Через миллион лет........., ,.......... 125
Глава 4 Образование структуры Вселенной
§ 1. Гравитационная неустойчивость.............. 128
§ 2. Типы возмущений однородного вещества ........ 132
§3. Эволюция малых возмущений в горячей Вселенной .... 137
§ 4. Теория «блинов» и другие теории .,.,,,...... 142
Глава 5 Границы
§ 1. Космологическая сингулярность............. 148
§ 2. Рождение частиц в сильных переменных гравитационных полях ......................... 152
§ 3. Вселенная из вещества и антивещества......... 155
§ 4. Может ли Вселенная быть, осциллирующей?....... 158
§ 5. Физический принцип Маха и неэйнштейновские теории
тяготения ......................... 160
§ 6. Возможность сложной топологии Вселенной ...... 165
§ 7. Первичные черные и белые дыры............. 171
ПРЕДИСЛОВИЕ
Строение и эволюция Вселенной изучаются космологией. Космология является одним из тех разделов естествознания, которые по своему существу .всегда находятся на стыке наук. Это значит, что в космологии перекрещиваются методы исследования и идеи, существенно различные по своему характеру. Являясь разделом астрономии, космология использует достижения и методы физики, математики, философии. Предметом космологии является весь окружающий нас мегамир, вся «большая Вселенная», и задача состоит в построении физико-математических моделей, описывающих наиболее общие свойства строения и эволюции Вселенной. Ясно, что выводы космологии имеют большое мировоззренческое значение. Особенно важно подчеркнуть, что в современной космологии теоретические модели проверяются методами наблюдательной астрофизики, т. е. критерием опыта, практики.
В предлагаемой книге достижения современной космологии излагаются в такой форме, что они доступны самому широкому кругу читателей, а не только специалистам, которым обычно адресуются книги по космологии.
Для чтения книги не предполагается каких-либо специальных знаний, кроме знания астрономии, физики и математики в рамках курса средней школы. Тем не менее серьезность темы предполагает серьезное и вдумчивое чтение книги.
Прежде чем взяться за написание этой книги, автор вместе с Я. Б. Зельдовичем написал две монографии, излагающие современную космологию для специалистов («Релятивистская астрофизика», Наука, 1967 и «Строение и эволюция Вселенной», Наука, 1976). В этих монографиях подводились итоги исследований авторов, их
5
Цена: 150руб.
