引力论与宇宙学

课程编码：070201D04001T 英文名称：Gravitation and Cosmology 课时：54 学分：3.00 课程属性：专业核心课 主讲教师：黄庆国等

熟悉和掌握狭义和广义相对论的基本知识；掌握宇宙学的基本原理和正确理解宇宙学中的基本图像和概念；掌握宇宙动力学演化和热历史；系统掌握暴胀宇宙学的动机、动力学过程以及宇宙原初扰动的产生机制和计算方法；学会基本的引力波物理等。

高等数学、理论力学、量子力学

第一章 等效原理和引力几何化 3学时
第1节 等效原理的表述
第2节 引力几何化
第3节 广义相对论的基本思想
第二章 张量分析 9学时
第1节 张量概念
第2节 张量代数
第3节 仿射联络的变换
第4节 协变微分
第5节 梯度、旋度和散度
第6节 沿曲线的协变微分
第7节 广义协变原理
第三章 曲率 6学时
第1节 曲率张量
第2节 沿闭合曲线的平行移动
第3节 引力与曲线坐标
第4节 协变导数的对易性
第5节 曲率张量的代数性质
第6节 比安基恒等式、几何类比
第四章 爱因斯坦场方程和精确解 6学时
第1节 场方程的推导
第2节 场方程的讨论
第3节 史瓦西解及黑洞
第4节 史瓦西解及黑洞
第5节 含宇宙学常数的解
第五章 爱因斯坦场方程和精确解 6学时
第1节 弱场近似
第2节 引力波的一般理论
第3节 二体问题的引力辐射
第4节 引力波的探测
第六章 标准宇宙学模型 8学时
第1节 宇宙学原理
第2节 Friedmann-Robertson-Walker度规
第3节 视界和红移
第4节 哈勃定律
第5节 宇宙动力学方程
第6节 宇宙成份和宇宙演化
第7节 宇宙密度和宇宙年龄
第七章 宇宙热历史 5学时
第1节 平衡态热力学
第2节 宇宙热历史
第八章 暴胀宇宙学和原初扰动 11学时
第1节 热大爆炸的疑难问题和暴胀宇宙学
第2节 一些暴胀宇宙学模型
第3节 标量场的量子扰动
第4节 曲率扰动功率谱和永恒暴胀
第5节 暴胀宇宙学检验
第6节 宇宙结构形成
第7节 宇宙学纲要

黄庆国，2000年于中国科学技术大学获学士学位，2004年于中国科学院理论物理研究所获博士学位。主要从事引力波和宇宙学的研究, 目前已发表100余篇学术论文，被他人引用3400余次。2010年到理论物理研究所工作，此后先后获中国科学院卢嘉锡青年人才奖，国家自然科学基金委优秀青年科学基金，并入选国家万人计划青年拔尖人才。
朱涛，浙江工业大学副教授，主要从事引力理论与宇宙学等前沿领域的研究，完成了一系列具有一定影响力的工作。作为项目负责人主持两项国家自然科学基金(面上项目和青年基金项目)，作为主要参与者参与
两项国家自然科学基金项目(青年基金项目与理论物理专款合作研修项目)。截止目前，已在国际著名的物理学期刊上发表研究论文近50篇，其中JCR一区论文28篇。与合作者关于黑洞信息丢失问题的论文获2013年度国际FQXi论文比赛四等奖；同合作者关于无投影广义协变Horava-Lifshitz引力理论的工作获2013年度中国引力与相对论天体物理学会青年学者优秀论文一等奖。