宇宙マイクロ波背景放射

かつて宇宙は灼熱の火の玉であり、その残光は今も宇宙を満たしている。観測装置と理論が解き明かした精密宇宙論の到達点を示す。 第1章　火の玉宇宙の残光 1.1 発見 1.2 黒体放射と，火の玉宇宙の証明 1.3 赤方偏移 1.4 熱平衡状態の分布関数 1.5 宇宙背景ニュートリノ 1.6 放射優勢宇宙 第2章　ΛCDMモデル 2.1 2点間の距離とハッブルの法則 2.2 赤方偏移と近傍銀河の後退速度 2.3 フリードマン方程式とエネルギー保存則 2.4 宇宙の組成 第3章　宇宙の晴れ上がり 3.1 水素原子の形成 3.2 ヘリウム原子の形成 3.3 レイリー散乱 第4章　地球の運動による温度異方性 4.1 ルジャンドル多項式展開，球面調和関数展開， 　　2次元フーリエ展開 4.2 光のドップラー効果 4.3 双極的異方性の発見 4.4 太陽系の速度 4.5 四重極異方性 第5章　重力場による温度異方性 5.1 ゆがんだ時空における2点間の距離 5.2 測地線の方程式 5.3 光子のエネルギー変化 5.4 ゆらぎの初期条件 5.5 l≧2の温度異方性の発見 5.6 重力レンズ効果 第6章　温度異方性のパワースペクトル 6.1 地平線とゆらぎの波長 6.2 ザクスーヴォルフェ効果の球面調和関数展開 6.3 パワースペクトル 6.4 パワースペクトルの重力レンズ効果 第7章　温度異方性の統計的性質 7.1 ガウス分布 7.2 非ガウス分布 7.3 回転不変性の破れ 7.4 パワースペクトルの統計的不定性と確率密度関数 第8章　ゆらぎの方程式 8.1 ポアソン方程式とアインシュタイン方程式 8.2 エネルギー密度，運動量密度，ストレス 8.3 保存則 8.4 重力場の方程式 8.5 解の数とゆらぎの初期条件 8.6 長波長のスカラー型ゆらぎの発展 第9章　音波による温度異方性 9.1 音波の地平線 9.2 光子ーバリオン流体 9.3 放射優勢宇宙の解：サインかコサインか，混合か？ 9.4 スカラー型温度異方性のボルツマン方程式 第10章　温度異方性の宇宙論パラメータ依存性 10.1 晴れ上がり時刻の温度ゆらぎの解析解 10.2 バリオン密度と全物質密度 10.3 光のドップラー効果 10.4 積分ザクスーヴォルフェ効果 10.5 宇宙論パラメータの依存性：まとめ 10.6 ΛCDM モデルのパラメータの決定 10.7 ニュートリノの効果 第11章　偏光 11.1 ストークスパラメータ 11.2 EモードとBモード偏光 11.3 トムソン散乱による偏光の生成の詳細 11.4 最終散乱面上の偏光 11.5 宇宙の再電離 11.6 重力レンズ効果 第12章　原始重力波 12.1 重力波の運動方程式 12.2 温度異方性 12.3 偏光 第13章　黒体放射からのずれ 13.1 黒体放射の形成 13.2 化学ポテンシャルの生成 13.3 異なる温度の黒体放射の混合 13.4 逆コンプトン散乱 13.5 運動的スニヤエフーゼルドヴィッチ効果 付録 付録A 相対論的ニュートリノの方程式 A.1 位相空間数密度とエネルギー 　　　--運動量テンソルとの関係 A.2 無衝突ボルツマン方程式 A.3 ボルツマン方程式と保存則 A.4 部分波展開