明解量子宇宙論入門

内容紹介

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