最新の観測に基づき、学部学生の理解を重視しつつ現代宇宙論の標準的体系を記述する。国内第一人者が説く、最新にして最高の入門書。

《目次》

第1章 宇宙の観測

1.1 宇宙像の変遷

1.2 遠方の天体の観測

1.3 宇宙の膨張

1.4 ビッグバン理論と一般相対論

1.5 現代宇宙論

第2章 宇宙膨張の記述と物質

2.1 物質優勢期の宇宙進化

2.2 圧力を持つ物質が支配する宇宙の進化

2.3 光子のエネルギー密度と状態方程式

2.4 質量を持つ粒子の熱統計力学と状態方程式

2.5 素粒子の標準模型

2.6 バリオン

2.7 ニュートリノ

第3章 宇宙の歴史

3.1 暗黒物質と暗黒エネルギー

3.2 密度パラメータの変化

3.3 宇宙年齢

3.4 粒子的地平線

3.5 ビッグバン理論の諸問題

第4章 インフレーション理論

4.1 量子宇宙

4.2 インフレーションによる諸問題の解決

4.3 インフレーションの模型

4.4 加速膨張の機構

第5章 物質の進化

5.1 再加熱

5.2 原子核の誕生前の核反応

5.3 ビッグバン元素合成

第6章 原始密度揺らぎの生成

6.1 インフレーション期のスカラー場の摂動の進化

6.2 曲率揺らぎのパワースペクトル

6.3 原始重力波のパワースペクトル

6.4 CMB観測からのインフレーション模型の選別

第7章 宇宙背景輻射と温度揺らぎ

7.1 電子の再結合と宇宙の晴れ上がり

7.2 CMBの温度揺らぎの球面調和関数による展開

7.3 摂動のある宇宙での光の伝搬

7.4 光子流体の音響振動

7.5 重力ポテンシャルとバリオンの効果

7.6 拡散減衰

7.7 暗黒エネルギー、空間曲率の効果その他

7.8 精密宇宙論

第8章 宇宙の大規模構造の形成

8.1 物質優勢期の密度揺らぎの進化

8.2 ジーンズ長

8.3 CDMとバリオンの揺らぎの進化

8.4 銀河分布のパワースペクトル

8.5 赤方偏移空間変形とバリオン音響振動

8.6 星の進化

第9章 暗黒エネルギー

9.1 光度距離と宇宙の膨張率

9.2 Ia型超新星の観測からの後期加速膨張の発見

9.3 CMBとBAOからの観測的な制限

9.4 宇宙項

9.5 スカラー場による模型

9.6 一般相対論の拡張理論

付録

A 一般相対論による宇宙膨張の式の導出

B 重力波の作用

C 線形スカラー摂動の方程式

著者ＨＰで公開され、多くの学生・研究者の間で話題をよんだ講義ノートを、本格的に基礎から学びたい人たちに向けて全面改訂。他分野の読者や独習者にも最適なテキスト。

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大昔から、人間はさまざまな「発明」をしてきました。この本では、大昔から現代までの、世界中のおもしろい発明をくわしく説明しています。どんな発想から生まれたのか、どんなしくみかを楽しいイラスト入りで紹介します。たとえば、古代アレクサンドリアの神殿にある自動ドアや、18世紀にヨーロッパで人気を博したチェスをする自動人形「ターク」などなど…。イラストは、大人気絵本『マップス　新・世界図絵』で知られるポーランドの絵本作家夫妻。

20言語で翻訳出版、世界中で話題の絵本がついに日本上陸！ハンブルグからニューヨークへ小さなネズミが、大西洋を飛んだ！！

1927年、リンドバーグが初の大西洋横断飛行に成功。本書はその15年前、1912年のハンブルクが舞台。知りたがりやの小ネズミは、人間の図書館で何日も本を読みふけっていた。ある日、仲間のところに戻ってみると、ネズミは1匹もいない。「ばね式ネズミとり」が発明されて犠牲になり、仲間たちは住みにくい町を捨てて、自由の町NYへ旅立っていったにちがいない。しかし、仲間を追って港に向かった小ネズミはネコたちに阻まれ、乗船もままならない。追いつめられたあげく、ふと前をよぎるコウモリを見て、ひらめく。

「そうだ！ 大西洋を飛んでいこう！」

小ネズミの試行錯誤が始まった。本を読み、材料を集め、飛行機をつくる日々。1回目の飛行、ハンブルク駅舎から飛んで落下したとき、目の前を走る蒸気機関車を見て、蒸気の動力を利用することに思いつく。

2回目の飛行、ハンブルク港では機体が重すぎて失敗。しかし、その飛行が新聞記者にスクープされて街中の話題になり、人間ばかりかフクロウやネコの追跡を受けることになる。

そして、ある霧の濃い日、子ネズミは意を決して、町で一番高い教会から飛び立つ。追いかけるフクロウたち、かろうじて逃げ切った小ネズミは、西を、NYを目指して飛行を続ける。朝、摩天楼のそびえ立つNYに到着。空を見上げて驚いた人間たち、そしてネズミたち….やっと仲間に会えた。

「ときとして、最も小さきものが、壮大なことをやってのける」

ヒーローとなった小ネズミは、アメリカの町から町を巡って、航空ショーを披露した。街角でそのポスターをくいいるように見つめていた少年….彼の名前は、チャールズ・リンドバーグ。