Основы космомикрофизики, Хлопов М.Ю., 2011

Основы космомикрофизики, Хлопов М.Ю., 2011.

  Настоящая книга посвящена проблемам космомикрофизики — науки, изучающей фундаментальные взаимодействия микро- и макромира. Отвечая на вопросы о причинах космологического расширения, о происхождении барионного вещества и существовании во Вселенной иных, небарионных форм материи, современная космология выходит за пределы экспериментально изученной области физики и неизбежно привлекает такие предсказания теории микромира, проверка которых, в свою очередь, основывается на их космологических эффектах. Выход из этого порочного круга проблем связан с развитием космомикрофизики. Зарождение этой науки как неизбежный этап внутреннего развития и космологии, и физики элементарных частиц, основные принципы космомикрофизики, методы ее комплексных междисциплинарных исследований — вот круг проблем, представленных вниманию читателя в настоящей монографии. Физика массы нейтрино и ее космологические проявления, физические основания существования и возможности астрономического поиска зеркального и теневого вещества, нестабильные массивные нейтрино, невидимый аксион, неравновесные потоки энергичных частиц во Вселенной и теория неравновесного космического нуклеосинтеза, неоднородный бариосинтез, источники антинуклонов и домены антивещества в барион-асимметричной Вселенной, первичные черные дыры, разнообразные стабильные и нестабильные частицы скрытой массы — далеко не полный перечень тех элементов космомикрофизического анализа, который позволит подойти к всестороннему изучению Вселенной и физических законов, определивших ее происхождение, структуру и эволюцию. Особое внимание в монографии уделено роли отечественных исследований и наследия российских научных школ в формировании космомикрофизики, их значению в контексте современного развития мировой науки.
Книга рекомендуется широкому кругу читателей, интересующихся достижениями современной физики и космологии; она может быть полезна для научных работников, специализирующихся в различных областях физики и астрономии.




Теория элементарных частиц — стандартная модель.
Драматическая история поисков наиболее фундаментальных составляющих материи привела в результате к современной кварк-лептонной картине мира элементарных частиц и так называемой стандартной модели электрослабых и сильных взаимодействий.

Эта картина стала следствием революционного переворота начала 30-х годов XX века, когда соединение квантовой теории и теории относительности радикально изменило понятия «элементарная частица», «поле» и «заряд».
Начиная с древнего мира и до начала XX столетия фундаментальное представление об «элементарности» было неизменным по своему существу.
Элементарные частицы в традиции атомизма считались неуничтожимыми и несотворимыми сущностями, несущими минимально возможное количество соответствующего свойства.

Сохранение фундаментальных величин, например, сохранение электрического заряда, было в этой картине тривиальным отражением вечной сущности элементарной заряженной частицы — электрона.
Менялись названия элементарных частиц — молекулы сменились атомами, а затем элементарными составляющими атома — электронами и ядрами. Неизменным оставался принцип — все наблюдаемые изменения в материальных объектах приписывались перераспределению элементарных частиц, подобному перестановке элементов в игре ЛЕГО.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Благодарности.
Глава 1. Введение.
Глава 2. Скрытый сектор в физике элементарных частиц.
§1. Теория элементарных частиц — стандартная модель.
1.1. Квантовая электродинамика.
1.2. Калибровочная симметрия квантовой электродинамики.
1.3. Симметрия фундаментальных частиц.
1.4. Стандартная модель электрослабых и сильных взаимодействий.
§2. Эстетические и практические основания для расширения стандартной модели.
2.1. Новая физика Великого Объединения.
2.2. Новая физика в современных моделях Великого Объединения.
2.3. Ограничения на барионные и лептонные фотоны.
§3. Масса нейтрино и невидимый аксион.
3.1. Физика массы нейтрино.
3.2. Нестабильность нейтрино.
3.3. Аксионное решение проблемы сильного СР-нарушения в КХД.
3.4. Модели невидимого аксиона.
Глава 3. Скрытые параметры современной космологии.
§1. Старый сценарий горячей Вселенной.
1.1. Расширяющаяся Вселенная.
1.2. Тепловой электромагнитный фон — след горячей Вселенной.
1.3. Физическая космология старого сценария горячей Вселенной.
§2. Инфляционная космология с бариосинтезом и скрытой массой.
2.1. Магнитные монополи в старой модели Большого взрыва.
2.2. Инфляционное исцеление старой модели горячей Вселенной.
2.3. Бариосинтез.
2.4. Небарионная скрытая масса.
Глава 4. Космоархеология ранней Вселенной.
§1. Первичные черные дыры как инструмент космоархеологии.
1.1. Первичные черные дыры.
1.2. ПЧД как проявление пылевых стадий в ранней Вселенной.
1.3. Прямое образование ПЧД на пылевых стадиях.
1.4. Испарение ПЧД.
§2. Образование черных дыр в фазовых переходах первого рода.
2.1. Конфигурация поля в столкновении стенок пузырей.
2.2. Гравитационный коллапс мешка ложного вакуума и образование ПЧД.
2.3. Фазовые переходы первого рода в ранней Вселенной.
Глава 5. Реликтовые частицы в период первичного космологического нуклеосинтеза.
§1. Эффекты новых частиц и нуклеосинтез.
1.1. Ограничения на полную космологическую плотность.
1.2. Сдвижка равновесных скоростей β-процессов.
1.3. Неравновесные частицы и обилие 4Не.
§2. Метастабильные частицы и спектр теплового фонового излучения.
2.1. Искажение спектра теплового электромагнитного фона.
2.2. Доминантность метастабильных частиц в период нуклеосинтеза.
Глава 6. Антипротоны во Вселенной после первичного нуклеосинтеза.
§1. Испарение ПЧД как источник нуклон-антинуклонных пар.
§2. Эффекты аннигиляции антипротонов с ядрами 4Не, влияющие на обилие дейтерия и 3Не.
§3. Ограничения на источники антипротонов.
3.1. Ограничения на ПЧД и на теоретические механизмы их образования.
3.2. Проблема реликтового гравитино.
3.3. Ограничения на структуру доменов антивещества.
Глава 7. Неравновесные эффекты как проверка новой физики.
§1. Неравновесный космологический нуклеосинтез.
1.1. Кинетическое уравнение для неравновесных частиц.
1.2. Кинетическое уравнение для слабых источников на РД-стадии.
1.3. Неравновесный нуклеосинтез. Некоторые специальные случаи.
§2. Проект ASTROBELIX.
2.1. Астро-ядерный эксперимент ASTROBELIX.
2.2. Ограничение на антипротоны, аннигилирующие на РД-стадии, из наблюдаемого обилия лития и бериллия.
§3. Космологические фоны неравновесных частиц.
3.1. Высокоэнергичные нейтрино на РД-стадии.
3.2. Высокоэнергичный нейтринный фон как проверка новой физики.
3.3. DUMAND как инструмент космомикрофизики.
Глава 8. Новая физика при образовании крупномасштабной структуры.
§1. Проблемы образования крупномасштабной структуры.
1.1. Проблема начальных возмущений.
1.2. Проблема самосогласованного образования структуры неоднородностей и анизотропии реликтового излучения.
1.3. Проблема физической самосогласованности в теории образования крупномасштабной структуры.
§2. Масса нейтрино и крупномасштабная структура Вселенной.
2.1. Массивные нейтрино во Вселенной.
2.2. Гравитационная неустойчивость газа массивных нейтрино.
2.3. Образование структуры в нейтринно-доминированной Вселенной.
Глава 9. Физическая природа скрытой массы Вселенной.
§1. Структура Вселенной как детектор частиц скрытой массы.
1.1. Ограничения на нестабильные частицы из условия образования структуры.
1.2. Трудности простых моделей скрытой массы.
1.3. Аргументы в пользу нестабильной скрытой массы.
§2. Скрытая масса в Галактике.
2.1. Конденсация скрытой массы в Галактиках.
2.2. Аннигиляция WIMP в Галактике.
2.3. Поиски WIMP в Галактике по их прямым и косвенным эффектам.
Глава 10. Зеркальный мир во Вселенной.
§1. Зеркальные частицы.
1.1. Эквивалентность левого и правого в природе.
1.2. Фрактоны и нити Алисы.
§2. Зеркальные частицы в ранней Вселенной.
2.1. Инфляция и ограничения на доменную структуру.
2.2. Неоднородный бариосинтез и островное распределение зеркальных барионов.
2.3. Нуклеосинтез и зеркальный мир.
§3. Образование астрономических объектов из зеркального вещества.
3.1. Разделение обычного и зеркального вещества.
3.2. Аккреция газа на астрономические объекты другой зеркальности.
§4. Наблюдательная физика зеркального вещества.
4.1. Галактики и скопления галактик определенной зеркальности.
4.2. Зеркальное вещество в масштабах шаровых скоплений.
4.3. Эффекты зеркального вещества на масштабе звезд.
Глава 11. Космомикрофизика горизонтального объединения.
§1. физические основания горизонтального объединения.
1.1. Симметрия поколений фермионов.
1.2. Калибровочная модель нарушения симметрии между поколениями.
§2, Ранняя Вселенная в модели горизонтального объединения.
2.1. Динамика инфляции и энергетический масштаб.
2.2. Образование ПЧД в модели горизонтального объединения
2.3. Ранние «горизонтальные» фазовые переходы.
2.4. Крупномасштабная модуляция в распределении первичного аксионного поля.
§3. Модель горизонтального объединения и космология скрытой массы.
3.1. Единое описание различных форм скрытой массы на основе скрытого сектора моделей горизонтального объединения.
3.2. Модели скрытой массы, возникающие в рамках горизонтального объединения.
3.3. История Вселенной, основанная на модели горизонтального объединения.
Литература.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Основы космомикрофизики, Хлопов М.Ю., 2011 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - pdf - Яндекс.Диск.




Теги: учебник по физике :: физика :: Хлопов :: космомикрофизика