相对论宇宙学

宇宙学是天文学的一个分支，它从整体上研究宇宙的结构和演化。相对论宇宙学是在爱因斯坦的引力理论和相对论力学的基础上建立起来的宇宙理论。近几十年来，由于高精度观测和在粒子物理、核物理及引力理论基础上建立起来的许多理论模型所取得的引人注目的进步，宇宙学的研究发生了巨大变化，已经成为最前沿的研究领域。

本书使用相对论性几何学方法，对现代宇宙学给出了详细的阐述，特别强调了支撑标准宇宙模型的一般概念和各种关系，包含了在大多数教材中被忽略了的一些主题。

全书内容共分成5个部分，22章。第1部分基础，含第1-3章：1. 宇宙的性质；2. 几何学；3. 经典物理学和引力。第2部分 相对论宇宙学模型，它在广义相对论的基础上发展了对于所有的宇宙模型的动力学和观测关系，含第4-8章：4. 宇宙学模型的运动学；5.宇宙中的物质； 6. 宇宙学模型的动力学；7. 宇宙学模型的观测；8. 通向相对论宇宙学的光锥方法。第3部分 标准模型及其扩充，含第9-16章：9. 均匀FLRW宇宙； 10. FLRW宇宙的摄动； 11. 宇宙背景辐射； 12. 结构形成与引力透镜； 13.标准模型与观测的比较；14. 来自暗能量或修改的引力的加速度； 15. “加速度”来自大尺度的非均匀性？16. “加速度”来自小尺度的非均匀性？第4部分 各向异性与非均匀性，含第17-19章：17. 宇宙学模型的空间； 18. 空间均匀的宇宙学模型； 19. 非均匀模型。第5部分 更广泛的视角评论了更深层次的问题，含第20-22章：20. 量子引力和宇宙的开始； 21. 在一个更大的背景的宇宙学； 22. 结论：我们的宇宙图像。

本书第1作者G. Ellis是南非开普敦大学荣誉教授、霍金的大尺度结构时空研究工作的合作者；第2作者R.Maartens是南非西开普大学列阵研究会主席和英国朴茨茅斯大学宇宙学教授；第3作者M. MacCallum是布里斯托尔大学海尔布隆研究所的主任，国际广义相对论和引力协会会长。他们这些年来写了许多关于宇宙学观测和理论方面的文章和论著。现在，所有这些工作都在这本书中在广义相对论框架下整合成了一个标准化的描述，涵盖了宇宙学所有重要的主题。

本书在每个主题的阐述中都强调指出了一些有待解决的问题，对于该领域感兴趣的研究生和意识到新的天文数据需要从广义相对论概念给出正确解释的天体物理学家是及时的而且是很有价值的。本书涵盖的主题之宽泛，令人印象深刻。每一个话题都是以一种令人赞叹的简洁和清晰的方式描述。尽最大努力引领读者通向宇宙学的前沿。是该领域难得的参考书。