観測的宇宙論：参考書

本講義では特定の教科書は用いない。宇宙論に関する参考書は多数あるが、 非常にすぐれたものから、どれとは言わないがとてもひどいものまで多岐にわ たっている。宇宙論の性格上、オカルト的なものまで立派に出版されているの で、注意が必要である。以下では、参考になるすぐれた解説書や教科書をあげ ておく。

まず、日本語で読める入門的な解説書として

1. 宇宙創成はじめの三分間, S.ワインバーグ (小尾信彌 訳、ダイヤモンド社) 1976

2. 宇宙創造とダークマター, M.リオーダン、D.N.シュラム共著 (青木薫 訳、吉岡書店) 1994

がある。これらは本文中に数式は用いられていない。数式を用いてはいる が、解説書と専門書の中間に位置するものとして、

3. なっとくする宇宙論, 二間瀬敏史 (講談社) 1998

4. いまさら宇宙論？, 佐藤文隆 (丸善、パリティブックス) 1999

5. 膨張宇宙とビッグバンの物理, 杉山直 (岩波書店、岩波講座物理の世界) 2001

がある。3.は標準的な内容が解説されている。4.は著者の考え方が前面に 出ていて面白い。4.は背景放射の温度ゆらぎについて特に詳しく書いてある。

日本語で読める宇宙論の手頃な入門書としては

6. 宇宙論入門, バーバラ・ライデン (牧野 伸義 訳、ピアソンエデュケーション) 2003

がある。

宇宙論の専門書としては、

7. 観測的宇宙論，池内 了 (東京大学出版会) 1997

8. 銀河系と銀河宇宙，岡村定矩 (東京大学出版会) 1999

9. 一般相対論的宇宙論， 成相秀一，冨田憲二 (裳華房，物理学選書１９) 1988

10. 相対論的宇宙論， 小玉英雄 (丸善，パリティ物理学コース) 1991

がある。7.は観測的宇宙論の入門的教科書。8.はより天文学的な側面、9.はよ り理論的な側面がそれぞれ重視されている。10.は観測的宇宙論から初期宇宙ま で高度な内容がコンパクトにまとめられた教科書。

日本語で書かれたよい宇宙論の専門書は比較的限られているが、英語で書 かれたよい教科書は多数ある。これは、英語が国際的な言語であるため高度な 専門書であっても商業ベースにのるからである。日本語で高度な専門書を書い てもよほどのことがないと採算が取れないから仕方のないことである。

まず、数式を用いずに平易に記述した解説書としては例えば

11. The Little Book of the Big Bang: A Cosmic Primer, C. J. Hogan (Copernicus, Springer-Verlag) 1998

12. Cosmology: A Very Short Introduction, P. Coles (Oxford University Press) 2001

13. New Perspectives in Astrophysical Cosmology, 2nd Edition M. Rees (Cambridge University Press) 2000

14. The Big Bang, Third Edition, J. Silk (W. H. Freeman and Company) 2000

などがある。11., 12.は大変コンパクトな読み物。13.は天文学的な観点も述 べられている。14.は平易な宇宙論の解説。

比較的容易に宇宙論の概要を知るための入門的な書としては

15. Cosmology, Third Edition M. Rowan-Ronbinson (Oxford University Press) 1996

16. An Introduction to Cosmology, J. Bernstein (Prentice Hall) 1998

17. An Introduction to Modern Cosmology, A. Liddle (John Wiley & Sons) 1999

18. Introduction to Cosmology, M. Roos (John Wiley & Son Ltd) 1997

19. An Introduction to the Science of Cosmology, D. Raine, T Thomas (Institute of Physics Publishing) 2001

20. Introduction to Cosmology, B. Ryden (Addison Wesley) 2003

などがある。どれも学部レベルのよい入門的教科書である。20.は 6.の原著である。

もう少し詳しい入門書としては

21. An Introduction to Cosmology, Third Edition, J. V. Narlikar (Cambridge University Press) 2002

がよい。この本は非標準的宇宙論も紹介されていて、ユニークな書である。

宇宙論の歴史的な側面も強調されているユニークな入門書としては、

22. Cosmology: The Science of the Universe, Second Edition, E. Harrison (Cambridge University Press) 2000

また，数学的な側面も強調されている入門書として

23. An Introduction to Mathematical Cosmology, Second Edition, J. N. Isham (Cambridge University Press) 2002

がある．

専門家向けの教科書としては、多少古いが現在でも価値を失っていない 宇宙論の名著として

24. Physical Cosmology, P. J. E. Peebles (Princeton University Press) 1971

25. Gravitation and Cosmology, S. Weinberg (John Wiley and Sons, Inc.) 1972

がある。どちらも古典として定評高い本であり、専門家を目指すものには必須 の書となっている。比較的最近書かれた包括的な書としては

26. Principles of Physical Cosmology, P. J. E. Peebles (Princeton University Press) 1993

27. Cosmological Physics, J. A. Peacock (Cambridge University Press) 1999

初期宇宙については

28. The Early Universe, E. W. Kolb, M. S. Turner (Perseus Press) 1993

29. The Early Universe -Facts and Fiction-, Fourth Edition, G. Boerner (Springer-Verlag, A & A Library) 2003

30. Cosmological Inflation and Large-Scale Structure, A. R. Liddle, D. H. Lyth (Cambridge Unviersity Press) 2000

31. Physical Foundations of Cosmology, V. Mukhanov (Cambridge Unviersity Press) 2005

がある。28.は初期宇宙の決定版ともいうべき本である。29.はどちらかと いうと宇宙論全般の話題が扱われている。30.はインフレーションを軸にして 構造形成を論じている。31.は初期宇宙、インフレーション理論、および初期 ゆらぎの生成について詳しく扱われている。

宇宙の構造形成論については

32. Structure formation in the universe, T. Padmanabhan (Cambridge University Press) 1993

33. Cosmology: The Origin and Evolution of Cosmic Structure, Second edition, P. Coles, F. Lucchin (John Wiley & Sons) 2002

34. Modern Cosmology, S. Dodelson (Academic Press) 2003

がよい。銀河物理の観点が含まれているものとして

35. Galaxy and Cosmology, F. Combes, P. Boisse, A Mazure, A. Blanchard (Springer, A & A Library) 1995

36. Galaxy Formation, M. S. Longair (Springer, A & A Library) 1998

37. Theoretical Astrophysics, Volume III: Galaxies and Cosmology, T. Padmanabhan (Cambridge University Press) 2002

がある。34.は宇宙論よりも銀河物理の方に比重が多く置かれている。

宇宙構造を相関関数などにより定量化する手法は

38. The Large-Scale Structure of the Universe, P. J. E. Peebles (Priceton University Press) 1980

に詳しい。業界では「ピーブルス先生の本」といえば本書と 24., 26. を合わ せた3部作を指すことになっている。最近の宇宙の統計解析手法をまとめたも のとしては

39. Statistics of the Galaxy Distribution, V. J. Martinez, E. Saar (Chapman & Hall/CRC) 2002

がある。著者の一人、Enn Saar 氏の息子、Veikko も宇宙論を志していて、以 前東京大学の同じ研究室で数年間共に研究したことがあったが、不慮の事故に より若くして他界してしまった。彼の笑顔がいまだに忘れられない。

宇宙論における最近の観測的進展は著しく，最新の状況は常に変化してい る．そのため，教科書などに書かれている内容はすぐに古くなってしまうとい う宿命にある．宇宙論の基本的な考え方は定評ある教科書で学び，最新の進展 は新しい本や，レビュー論文などで補足していくのがよいであろう．レビュー 論文専門の雑誌として

40. Annual Review of Astronomy and Astrophysics (ARA&A) (Nonprofit Publisher of the 'Annual Review of'(TM) Series)

41. Physics Reports (Elsevier)

42. Reviews of Modern Physics (The American Physical Society)

などがあり、役立つ論文が多数掲載されている。レビュー論文をいくつか 読んだら、研究の最新状況を知るためにオリジナル論文を読むことになる．そ の先は研究のレベルとなる。

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