大爆炸前的宇宙 宇宙学和超弦理论

Maurizio Gasperini

The Universe Before the Big

Bang

Cosmology and String Theory

2009

Hardcover

ISBN 9783540744191

Maurizio Gasperini著

像“宇宙膨胀”、“大爆炸”、“初始奇点”之类的专业术语,现如今已经成为我们日常用语的一部分。爆炸理论(Big Bang)是宇宙物理学关于宇宙起源的理论。根据大爆炸理论,宇宙是在大约140亿年前由一个密度极大且温度极高的状态演变而来的。本理论产生于观测到的哈勃定律下星系远离的速度,同时根据广义相对论的弗里德曼模型,宇宙空间可能膨胀。延伸(数学上同插值相反)到过去,这些观测结果显示宇宙是从一个起始状态膨胀而来。我们现在观察到的宇宙来源于大爆炸这个观点已经被世界各个阶层的人们普遍接受。那么在大爆炸之前发生了什么呢?甚至于问这么一个问题是否存在意义?实际上,近来在理论物理学,特别是在超弦理论方面的进展,为我们解答了以上问题,提供给我们能原则上重现大爆炸之前宇宙历史的数学工具。

根据新兴起的宇宙论,宇宙在大爆炸时代并不是一个“新生婴儿”,相反,它已经处在自己或许是无限漫长演变的中期。本书的目的就是使用非技术性的语言把这一观点展现给非专业人员。

本书包括11个章节、一个参考书目和一个附录,各章目次分别为:1.引言;2.广义相对论和标准宇宙学;3.超弦理论、对偶性和原始宇宙;4.超弦理论;5.膨胀和宇宙的产生;6.引力辐射的宇宙论背景;7.原始宇宙的其它遗迹;8.量子宇宙论;9.宇宙的未来;10.现有发展:Brane宇宙学模型;11.结论。

本书作者Maurizio Gasperini是意大利巴里大学物理学部门理论物理学的教授,是一个著名的宇宙学家,对大爆炸前的宇宙状态给予持久的关注。他在引力理论、高能物理和宇宙论方面发表了150篇论文,曾经两次获得重力研究基金会颁发的重力方面论文奖励。他曾经是都灵大学理论物理部门的终身教授,两次作为合作科学家去往欧洲粒子物理研究所的理论部门。目前,跟Gabriele Veneziano合作,基于超弦理论的对称性建立和发展了早期宇宙模型。

本书写给业余天文学爱好者、对天文学感兴趣的外行、教师和学生。

孙培培,博士生

(中国科学院力学研究所)

Sun Peipei,Doctorial Candidate

(Institute of Mechanics,CAS)