Cosmology of the Very Early Universe
在这些讲座中,我专注于早期宇宙模型,可以解释目前观察到的大尺度结构。我首先对暴胀宇宙学进行了概述,暴胀宇宙学是理解我们今天所观察到的宇宙起源的当前范式。我将讨论暴胀宇宙学的一些进展和问题,然后再描述两种可供选择的方案--物质反弹和弦气体宇宙学。所有早期的宇宙模型都通过宇宙学扰动的演化与观测相联系--这个主题将在这些讲座中详细讨论。
2010-03-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Introductory Lectures on Quantum Cosmology (1990)
我们描述的现代方法量子宇宙学,由哈特尔和霍金,林德,Vilenkin和其他人发起。主要目的是解释如何确定宇宙学初始或边界条件的给定量子理论对晚期宇宙的影响。包括一个广泛的参考文献清单,以及文献指南。它还包括WKB解释的详细处理,这与作者即将发表的关于量子宇宙学的退相干历史方法的文章有关。
2009-09-14 gr-qc
The Quantum Mechanics of Cosmology
作者在1990年第七届耶路撒冷冬季学校关于量子宇宙学和婴儿宇宙的讲座笔记。讲座涵盖了量子力学的封闭系统,如宇宙,广义量子力学,时间在量子力学,量子力学时空和实用量子宇宙学。参考文献未更新。
2018-05-30 gr-qc hep-th quant-ph
TASI Lectures on Inflation
在一系列的五个讲座中,我回顾了暴胀宇宙学。我首先描述了弗里德曼-罗伯逊-沃克(FRW)宇宙学的初始条件问题,然后解释如何通货膨胀,早期的加速膨胀,解决这些问题。接下来,我将描述暴胀如何将微观量子涨落转化为宇宙结构形成的宏观种子。我提出了充分详细的标量和张量波动的原始谱著名的计算。然后,我定义的逆问题,从观测的宇宙微波背景波动提取信息的通货膨胀时代。目前的观测证据通货膨胀和未来的机会,通货膨胀的测试进行了讨论。最后,我通过对弦论中的暴胀的解释,回顾了将暴胀与基础物理联系起来的挑战。
2012-11-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Lectures on Cosmic Inflation and its Potential Stringy Realizations
这些笔记简要介绍了热大爆炸宇宙学和宇宙暴胀,以及一些最近试图将暴胀嵌入弦论的尝试。报告部分介绍了2006年8月在杜布罗夫尼克、2007年1月在欧洲核研究组织和2007年8月在Cargese举办的课程。这些课程的目标读者是具有量子场论知识,但不熟悉宇宙学或弦论细节的研究生。
2007-08-21 astro-ph gr-qc hep-th
Lectures on LQG/LQC
2009年9月8日至18日,在IMSc举行了一个关于环量子引力的学校。在第一周的基本介绍LQG提供,而在第二周的重点是两个主要的应用,宇宙学(LQC)和黑洞熵。这些笔记是对我所做讲座的详细记录。这些主要是为初学者准备的。
2010-04-17 gr-qc hep-th
Lecture Notes on General Relativity
这些笔记代表了大约一个学期的讲座的价值介绍广义相对论为开始研究生在物理学。主题包括流形,黎曼几何,爱因斯坦方程和三个应用:引力辐射,黑洞和宇宙学。
1997-12-03 astro-ph gr-qc hep-th
Some aspects of pre big bang cosmology
这是墨西哥第四引力和数学物理学校关于PBB宇宙学某些方面的课程摘要。在介绍性的评论之后,讲座集中于从弦论的对称性中得出的一些有趣的结果,这些对称性与诸如各向同性和齐次性等经典概念有关。M理论的额外维度和对称性被进一步应用于表明经典奇点可能只是物理上无关的。在最后的讲座中,一个模型宇宙是从“几乎没有”中“产生”的,并且认为初始平面波是宇宙出现的自然状态。
2001-06-01 gr-qc hep-th
A Taste of Cosmology
这是两个讲座的摘要,旨在概述宇宙学。我不会试图在推导中过于严格,也不会给出完整的历史概述。这个想法是提供一个宇宙学的“味道”和它所涵盖的一些有趣的主题。标准的宇宙学模型,我强调宇宙学在过去十年左右的成功。标准宇宙学模型发展的关键是对宇宙微波背景和大尺度结构的观测。同时也讨论了暴胀和暗能量以及对未来的展望。讲座的幻灯片可从学校网站:physicschool.web.cern.ch/PhysicSchool/CLASHEP/CLASHEP2011/。
2015-04-22 astro-ph.CO gr-qc
Quantum Mechanics of Black Holes
这些讲座给出了一个教学审查的引力,霍金辐射,黑洞的信息问题,和黑洞对创建。(在1994年的里雅斯特高能物理学和宇宙学暑期学校发表的演讲)
1994-12-16 gr-qc hep-th
Lectures on Quantum Cosmology
通过一个具体的例子,提出了在试图解释各种宇宙学模型时所遇到的问题。揭示了自同构群是G.C.T.的可用于这些问题的一般处理。在经典的水平上,时间相关的自同构导致显着简化的一般空间齐次几何的线元素,而不失一般性。在量子水平上,“冻结”的自同构需要一个重要的减少配置空间-跨越的6个组成部分的比例因子矩阵-惠勒-德维特方程,是基于。在这种精神的规范量子化的最一般的minisuperspace行动-即与所有六个比例因子以及失效函数和移位矢量本-描述真空II型,我的几何形状,被认为是。通过使用线性约束以及所有经典运动积分的整个集合的量子版本来实现对相应物理自由度的减少。
2001-09-18 gr-qc
Asymptotic Safety, Fractals, and Cosmology
这些课堂讲稿介绍了量子爱因斯坦引力(QEG)的渐近安全方法的基本思想。特别是他们提供的背景最近的工作可能多重分形结构的QEG时空。渐近安全的早期宇宙学的意义进行了讨论。
2012-05-24 gr-qc hep-th
Prediction in Quantum Cosmology
作者在1986年Cargese暑期学校的演讲经过适度更正并上传,以提高可访问性。一些作者的意见,宇宙学的量子力学已经改变,从那些在这里提出,但可能仍然是历史的兴趣。关于求解惠勒-德威特方程的玻恩-奥本海默近似的材料,以及关于弯曲时空中经典几何极限和量子场论近似的工作,仍然是令人感兴趣和有用的。
2021-08-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Introduction to cosmology
这份正文由一系列的介绍性讲座宇宙学为数学家和物理学家谁不是专门的主题。
2004-12-03 gr-qc
Summary Talk on Cosmology and Gravitation: XXII Brazilian National Meeting on Particles and Fields
简要回顾了第二十二届巴西粒子与场全国会议期间关于宇宙学和引力的全体会议、平行会议、口头报告和小组发言。还提出了一些关于该领域的意见。
2002-04-17 astro-ph gr-qc hep-th
GGI Lectures on Large-Scale Structure Perturbation Theory (Effective Field Theory)
Center for Theoretical Physics – a Leinweber Institute, Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院莱因韦伯理论物理中心)
本讲义面向无相关背景的学生,系统介绍宇宙学大规模结构非线性微扰理论,涵盖有效场论、标准微扰理论缺陷、星系偏差等内容,最终引入拉格朗日微扰理论。
2026-07-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Lectures on Open Effective Field Theories
针对传统有效场论难以适配有噪声、耗散的现实环境的局限,本讲义介绍可系统可控地建模引力与宇宙学中耗散与噪声的开放有效场论工具,支持无模型依赖地评估未知环境对观测探测的影响。
2025-09-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Brane Cosmology
这些讲座的目的是简要介绍膜宇宙学。在介绍了一些基本的几何概念之后,我们讨论了物质定域在膜上的膜宇宙的宇宙学。然后在体作用量中引入一个内禀曲率标量项,并分析了这种诱导引力的宇宙学性质。最后,我们提出了在其他膜的背景下运动的膜的宇宙学,作为一个特殊的例子,我们讨论了在0型弦论的背景下运动的测试膜的宇宙学演化。
2002-02-22 gr-qc hep-th
Quantum Cosmology Lectures
量子宇宙学是关于整个宇宙的量子理论。虽然乍看起来很奇怪,但它是合适的,因为(1)我们的世界似乎基本上是量子的,(2)引力的经典描述在宇宙开始时给出的奇点处失效,(3)我们的宇宙有许多性质不能用经典描述来解释。宇宙的量子态应该服从某些约束,比如惠勒-德维特方程。解释这种状态的一种方法是{ \it Sensible量子力学}(SQM),其中没有任何东西是概率性的,除了在某种频率意义上的意识感知。这些感知的集合可以用正算子值{ \it感知算子}的期望值给出的度量来确定性地实现。即使当量子态本身不能归一化时,这些也可以被定义,尽管当我们有无限的暴胀量时,似乎仍然存在发散的问题,产生无限大的空间体积,可能有无限的感知度量。感知集合(如果是有限的)的度量比率可以被解释为许多实际存在的集合的频率型概率,而不是潜在性被实现的倾向,因此在特定的SQM中没有不确定性。人们可以进行贝叶斯分析来测试不同的特定SQM。我们还可以通过调用{ \it条件审美原则},对特定SQM中的感知进行统计预测:在所有有意识感知的集合中,我们的感知可能是典型的。
1995-07-14 gr-qc
Conformal Methods in General Relativity with application to Conformal Cyclic Cosmology: A minicourse given at the IXth IMLG Warsaw 2018
在这些讲座我的目的是审查足够的共形微分几何在四维给一个帐户彭罗斯的共形循环几何。
2021-02-04 gr-qc
Intro to Effective Field Theories and Inflation
这些笔记介绍了$Λ$ CDM宇宙学及其可能的暴胀前兆,重点是有效场论在其分析中的一些方法。目标受众是粒子物理学的研究生,例如参加讲座(为Les Houches暑期学校准备,粒子物理学和宇宙学中的有效场论,2017年7月)。
2017-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Energy and the Symbiosis Between Micro-physics and Cosmology (Naturally)
本文以暗能量本质之谜为主线,综述暗 sector 观测性质与多种理论解释,强调低能基本理论中的相互作用、尺度层级及自然性标准对连接微观物理与宇宙学的作用。
2025-08-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Lectures in (2+1)-Dimensional Gravity
这些讲座简要回顾了我们目前对经典和量子引力在三个时空维度的理解,集中在封闭宇宙和(2+1)维黑洞的量子力学。经典理论的三个公式和三种量子化方法进行了详细讨论,并总结了一些其他方法。一个广泛的,但决不是完整的,参考清单包括在内。(1995年2月24日至25日在汉城举行的第一届引力与宇宙学研讨会上的演讲)
1995-03-18 gr-qc
A Status Review of Inflationary Cosmology
本讲座的第一个目的是强调两个领域的最新进展,在暴胀宇宙学,即再加热和量子理论的宇宙学扰动。第二个目标是讨论目前实现基于基本标量物质场的暴胀的重要概念问题,并提出解决这些问题的一些新方法。
2001-01-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Quantum Statistical Field Theory in Gravitation and Cosmology
我们描述了量子开放系统的概念和封闭时间路径(CTP)的有效作用和影响泛函(IF)的方法可以有效地应用到统计力学问题的分析,涉及量子场的引力和宇宙学。在第一堂课中,我们讨论了一般的开放系统概念在描述各种物理过程的相关性,并概述了CTP和IF形式主义的基础。在第二讲中,我们说明了IF方法与两个相互作用的量子场的模型,通过包含封闭的时间路径格林函数的微扰展开导出的影响作用。我们证明了如何定义量子场的噪声,并导出了量子场的一般涨落耗散关系。在第三讲中,我们以Bianchi I型宇宙中的标量场为例讨论了半经典引力中的反作用问题。我们表明,CTP有效的行动不仅产生一个真正的和因果的运动方程与耗散项描绘的粒子创建的效果,如前所述,它还包含一个噪声项测量粒子数的波动和管理的度量波动。粒子创生-反反应问题可以理解为动态时空中量子场涨落-耗散关系的一种表现,推广了西亚马对黑洞霍金辐射的观测。本文用爱因斯坦-朗之万方程给出了半经典引力的一个较完整的描述,传统的理论是以能量动量张量的期望值为它的
1994-03-30 gr-qc hep-th
Modave lectures on energy conditions in quantum field theory and semi-classical gravity
Department of Applied Mathematics and Theoretical Physics, University of Cambridge(剑桥大学应用数学与理论物理系);Physique Théoretique et Mathématique, Université Libre de Bruxelles & International Solvay Institutes(布鲁塞尔自由大学理论与数学物理及国际索尔维研究所)
本文回顾了经典能量条件及其对引力解的影响,包括霍金和彭罗斯奇点定理,然后讨论了量子场与引力耦合时能量密度约束的方向,包括时空区域的平均和能量与量子信息的关系,探讨了这些约束对量子场论与引力的有效理论的影响,以及如何指导对量子引力的理解。
2026-05-18 gr-qc hep-th
Cosmology: Techniques and Observations
这些讲座是针对非专业人士愿意学习一些基本的事实,方法,工具和观测证据,符合现代宇宙学。其目的也是试图补充许多优秀的论文存在的主题(一个详尽的治疗是在任何情况下都不可能缺乏时间,在讲座,和空间在这里),而不是试图涵盖一切在电报的方式。我们首先在引言中回顾几个哲学问题,这些问题总是困扰着好奇的头脑。然后,我们提出了一些原始的数学方法来研究一些基本问题,作为两个点分布的比较(每个点对应于一个星系或星系团),使用非标准统计分析可能的非高斯性,并使用zeta正则化的真空能量效应在宇宙学尺度的贡献的研究。我们还总结了一些重要的问题,这些问题无疑是美丽的(从物理的角度来看),并在当今的观测宇宙学中有用。最后,应该提醒读者,由于已经给出的原因和篇幅的限制,一些基本问题,如暴胀、量子引力和宇宙学的弦理论基本方法将不在这里讨论。对其中任何一个问题的最低限度的处理将消耗比可供处理的更多的页面,而且,这些主题的一些优秀的处理方法是可用的。
2004-09-20 astro-ph gr-qc hep-th
Challenges for String Gas Cosmology
尽管暴胀宇宙的方案在现象学上取得了成功,但目前利用标量场实现暴胀导致了严重的概念问题,本讲座将对此进行回顾。弦论或许能提供解决这些问题的途径。把弦论和宇宙学结合起来的一个特别方法是弦气体宇宙学。总结了这种方法的基本原理。
2005-09-25 astro-ph gr-qc hep-ph
Topics in Cosmology
这些讲座提出了暴胀宇宙学的简要回顾,提供了宇宙学扰动理论的概述,然后集中在早期宇宙宇宙学的当前范式的概念问题,从而激发了弦论提供一个新的范式的潜力的探索。具体来说,弦气体宇宙学模型的介绍,并由此产生的结构形成的机制,不需要一个时期的宇宙膨胀进行了讨论。
2007-01-17 astro-ph gr-qc hep-ph
Inflationary Cosmology: Progress and Problems
这些课堂讲稿旨在对暴胀宇宙学作一个简短的教学介绍,重点介绍最近取得进展的领域,如再加热和宇宙学扰动理论。指出了暴胀宇宙学原理中存在的问题,指出了解决这些问题的一些新尝试,包括利用引力作用量中的高阶导数项构造非奇异宇宙,以及研究宇宙学扰动的反作用。
1999-10-20 astro-ph gr-qc hep-ph
Why CMB physics?
这些讲座的目的是介绍引力和现代宇宙学中出现的一些基本问题。一直以来,宇宙微波背景(CMB)的唯象和理论性质提供了讨论的指导主题。这些讲座是为米兰-比可卡大学的常规博士课程准备的。
2007-03-28 astro-ph gr-qc hep-ph
Lectures on the Theory of Cosmological Perturbations
宇宙学扰动理论已经成为现代定量宇宙学的基石,因为它是一个框架,提供了早期宇宙模型之间的联系,如暴胀宇宙的情况(产生波动的因果机制)和最近的高精度观测数据的财富。在这些讲座中,我提供了宇宙学涨落的经典和量子理论的概述。在当前的早期宇宙暴胀范式和一些提出的替代方案中,关键点是,首先,微扰是在微观尺度上作为量子真空涨落产生的,其次,通过背景几何的加速膨胀(或通过背景的收缩),涨落的波长在宇宙演化的长时期内变得比哈勃半径大得多。因此,为了理解涨落的产生和演化,需要量子力学和广义相对论。在回顾了牛顿的微扰理论之后,我首先讨论经典的相对论涨落理论,然后讨论它们的量子化。本文简要介绍了宇宙学涨落理论的两个新的应用:暴胀宇宙学的trans-Planckian "问题“和宇宙学涨落对背景时空几何的反作用的研究。
2003-06-09 astro-ph gr-qc hep-ph
Inflation and the Theory of Cosmological Perturbations
宇宙在非常早期经历了一段指数膨胀的假设已经成为早期宇宙最流行的理论。它不仅解决了标准大爆炸宇宙学的一些问题,而且还为原始密度波动的起源提供了一个因果理论,可以解释宇宙中观察到的密度不均匀性和宇宙微波波动。在这些讲座中,对暴胀宇宙学的基本原理进行了回顾,重点是宇宙学扰动的起源和增长理论。讲座也集中在一些最近的进展,在膨胀宇宙学(特别是在一个改进的理论再加热),并与目前的暴胀宇宙模型的几个问题。提出了解决这些问题的几种可能的方法。
1997-11-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Introduzione alla Cosmologia
宇宙学入门讲座笔记,针对物理学硕士生,以米兰大学开设的课程为基础(意大利文)。
2016-11-25 gr-qc
Zakopane lectures on loop gravity
这些是关于圈量子引力的入门讲座。这个理论是以独立的形式提出的,没有强调它是从经典的广义相对论推导出来的。动力学是以协变形式给出的。描述了一些应用。
2011-08-03 gr-qc hep-th
Introductory Lectures on String Theory
我们对经典和量子玻色弦论作了初步的介绍。
2009-09-29 gr-qc hep-ph hep-th
Cosmology and Dark Matter
这门课程从粒子物理学的角度来探讨宇宙学。因此,重点将放在宇宙学和天体物理学数据中新物理学的证据以及理解和欣赏证据所需的最小理论框架上。我回顾了非重子暗物质的情况,并描述了流行的模型,其中包括它。在平行,暗能量的故事将开发,其中包括今天宇宙的加速膨胀,宇宙起源于大爆炸,并支持暴涨理论的CMBR数据。
2018-02-07 gr-qc
Cosmology with Gravitational Lensing
在这些讲座中,我给出了引力透镜的概述,集中在理论方面,包括一些重要结果的推导。所涵盖的主题包括干预透镜的表面质量密度的测定,以及一般不均匀性(宇宙剪切)的星系图像失真的统计分析,无论是在天空中的二维投影,并在三维源距离信息可用。三维质量重建和剪切比测试也被认为是,和观测量的灵敏度暗能量被用来显示如何使用弱透镜可以确定其状态方程。最后,文章考虑了用弱透镜检验爱因斯坦的广义相对论的前景,利用不同模型中微扰增长率的差异。\abstract {在这些讲座中,我给出了引力透镜的概述,集中在理论方面,包括一些重要结果的推导。所涵盖的主题包括干预透镜的表面质量密度的测定,以及一般不均匀性(宇宙剪切)的星系图像失真的统计分析,无论是在天空中的二维投影,并在三维源距离信息可用。三维质量重建和剪切比测试也被认为是,和观测量的灵敏度暗能量被用来显示如何使用弱透镜可以确定其状态方程。最后,文章认为,爱因斯坦的广义相对论与弱透镜测试的前景,利用不同模型中的扰动增长率的差异。
2011-09-06 astro-ph.CO gr-qc
Classical and Quantum in Cosmology
在混沌暴胀宇宙学中有几个区域,其中系统的一部分是经典的,另一部分是量子的。我描述了如何处理这样的系统,以及如何将它们的动力学分解为经典行为和量子修正。我还讨论了量子修正小的条件。
1994-12-10 gr-qc hep-th
Anti-de-Sitter spacetime and its uses
这是一个教学帐户的一些整体性质的反德西特时空,以期他们的应用程序的AdS/CFT对应。特别注意的是采取了反德西特和它的覆盖空间之间的区别。1998年8月31日至9月4日在希腊萨摩斯岛毕达哥拉斯举行的第二次萨摩斯会议上发表的演讲的书面稿,题为《反德西特时空及其用途》,载于《相对论和宇宙学的数学和量子方面》。第二届萨摩斯宇宙学、几何学和相对论会议论文集,S Cotsakis和G W Gibbons编辑,{ \it物理学讲义}\,{ \bf 537}(2000)}
2011-10-06 gr-qc hep-th math-ph
TASI Lectures on Holographic Space-Time, SUSY and Gravitational Effective Field Theory
我认为传统的场论真空态概念在量子引力中是不成立的。这些论证使用了引力有效场论,以及弦论的结果,特别是AdS/CFT对应。同一低能引力场方程的不同解对应不同的量子系统,而不是同一系统中的不同态。然后介绍了{ \it全息时空}一种基于全息原理的准定域量子力学结构。我认为,在渐近平坦的时空中的量子引力模型将是完全超庞加莱不变量,因为这样一个系统的全息时空的自然变量,是无质量的超粒子的自由度。这种形式主义导致了一种非奇异的量子大爆炸宇宙学,其中渐近未来被要求是一个de Sitter空间,具有宇宙学常数(c.c.)由宇宙学的初始条件决定。它在未来也近似SUSic,引力子质量为$K Λ^{1/4}$。
2010-09-23 gr-qc hep-ph hep-th
An introduction to quantum cosmology
这是一套量子宇宙学的介绍性讲义,于1995年给从天文学到粒子物理学都感兴趣的听众。主题涵盖:1.介绍:1.1量子宇宙学和量子引力; 1.2量子宇宙学的简史。2.广义相对论的哈密顿公式:2.1 3+1分解; 2.2作用量。3.量化:3.1超空间; 3.2正则量子化; 3.3路径积分量子化; 3.4微超空间; 3.5 WKB近似; 3.6概率测度; 3.7有质量标量场的弗里德曼宇宙的微超空间。4.边界条件:4.1无边界方案; 4.2隧道方案。5.量子宇宙学的预言:5.1暴胀的周期; 5.2密度扰动的起源; 5.3时间之箭。
2003-09-03 gr-qc
Benasque Lectures on Gaussian Bosonic Systems and Analogue Gravity
Joint Center for Quantum Information and Computer Science (QuICS), NIST & University of Maryland(量子信息与计算机科学联合中心(QuICS),美国国家标准与技术研究院与马里兰大学)
本文介绍了高斯框架用于描述线性玻色子系统,并探讨其在半经典黑洞和类引力中的应用。
2025-12-30 gr-qc quant-ph
Classical and Quantum Solutions and the Problem of Time in $R^2$ Cosmology
我们研究了$R^2$宇宙学中的各种经典解。特别是在纯$R^2$宇宙学中得到了一般经典解.即使在量子理论中,我们也可以精确地求解纯$R^2$宇宙学中的Wheeler-DeWitt方程。通过比较$R^2$ \宇宙学中的经典解和量子解,我们研究了广义相对论中的时间问题。
1995-10-18 gr-qc
Weak Classical-Gravity Source in Standpoint Cosmology
在爱因斯坦理论的线性近似的指导下,为(经典)立场宇宙学制定了一个关于“弱引力源”的临时处方--沿着立场光锥分布的“粒子”能量动量。
1995-02-28 gr-qc
Quantum Hamilton-Jacobi cosmology and classical-quantum correlation
经典宇宙学中典型的时间演化是如何从量子宇宙学中产生的?这个问题的答案并不简单,因为惠勒-德威特方程与时间无关。在文献[1]中,我们提出了一个将量子哈密顿-雅可比与小超空间宇宙学模型联系起来的框架。在本文中,我们表明,时间依赖性和量子经典对应都自然出现在量子哈密顿-雅可比形式的量子力学应用于量子宇宙学。研究了物质为理想流体的均匀各向同性空间平坦早期宇宙的量子Hamilton-Jacobi宇宙学。经典宇宙学出现在一个普朗克时间,其线性尺寸约为几毫米,不需要任何经典的暴胀阶段之后,使其增长到目前的大小。
2017-03-27 gr-qc