“彩虹”宇宙中的扰动问题

在广义相对论的基础上,可以研究宇宙的时空演化。宇宙的极早期会有一个暴胀时期,在这个时期内会产生影响宇宙大尺度结构的密度扰动。本论文讨论彩虹引力下的暴胀模型,导出了度规场和标量场的扰动方程,分析了密度扰动随时间变化的性质。通过求解功率谱,发现彩虹宇宙里功率谱的标度不变性依然保持。谱指数与标准暴胀型中一致,但是其功率谱的幅值缺与探测粒子的能量有关。     

信息胶子:宇宙起源与智能进化的关键因子

本文认为信息胶子是宇宙起源与智能进化的关键因子,提出如下新观点:1.宇宙的起源是由于"宇宙信息智灵总库"内众多纠缠着的信息胶子之间,发生轻微的思维扰动,激发出高频振动的各向同性"扰动信息螺旋惯性能量流"而启动原初奇点大爆炸的。2.信息胶子所爆发出的"扰动信息螺旋惯性能量流"是子宇宙膨胀与收缩的真正动力源。3.信息胶子是形成智能量子纠缠的关键。论述了引力子、引力射线及引力的物理实质,对引力波提出了质疑。文中还论述了子宇宙镜面层膜及宇宙涟漪波相互作用形成宇宙各能量区块间隔膜的理论观点。     

星系团相关函数的标度关系

利用描述引力系统演化的伏拉索夫方程的标度关系探讨了宇宙中星系团分布的一些标度律，并结合一个宇宙加速模型进行了讨论发现，若宇宙膨胀因子α∝t^1.3，则能很好地解释观测到的星系团相关的标度律．     

弱引力透镜的最优窗函数

光线的引力偏折会导致引力透镜效应,用它可以直接测量宇宙中暗物质的分布,而不用考虑其物理状态.宇宙中大尺度结构可以对遥远的星系产生弱引力透镜效应.最近几个研究小组观测到了弱引力透镜效应[1-2].由于其效应极其微弱,因此所有的观测在本质上都是许多星系的统计效应.在标准宇宙学模型中,物质的扰动起源于早期极小的、对称的高斯扰动.     

科学家谈天文学重要方向 早期宇宙

正早期宇宙(Early Universe)一般指宇宙大爆炸时期的宇宙,距今约137亿年前,从宇宙大爆炸开始后大约38万年的时间里,宇宙不断膨胀和冷却,直至等离子体复合为中性原子,光子退耦,此后宇宙进入黑暗时期。有些文献进一步划分了甚早期宇宙(Very Early Universe),主要指宇宙能量标度在电弱相互作用标度(100 GeV)以上的时期,该时期宇宙可能发生了暴胀、重子合成等重要过程,其所涉及的物理超出了我们现在已知的粒子     

一类作为网络模型的可平面无标度图

无标度特性普遍存在于大量的实际网络和人造网络中.为了更好地研究这类无标度网络模型的拓扑性质和内在动力学,大量的模型被建立,如随机网络模型和确定性网络模型.鉴于以往确定性模型中的无标度指数都是唯一不变的常数,定义了一类具有广义自相似性的增长网络模型,分析了它的一些拓扑性质:平均度、聚集系数、直径、度分布、最多叶子生成树.得出该模型具有无标度特性和小世界效应,并且可以通过调整相应的参数来获得丰富的无标度指数.     

K=±1时FRW宇宙中的线性扰动

在大尺度结构中 ,应用Einstein方程和线性扰动理论导出K =± 1时FRW宇宙中质量密度、粒子数密度、速度和度规等物理量的线性扰动方程 ,得出不同形状的宇宙的以上四种线性扰动方程完全一样 ,K的不同取值并不影响早期宇宙的演变规律 .     

暴涨宇宙与原初引力波

暴涨宇宙和原初引力波是当前基础物理学研究的热点.BICEP2团队在CMB中测量到大的张标比,这提供了暴涨宇宙的一个直接证据,证明了原初引力波确实存在,并在量子理论与广义相对论之间建立了桥梁.     

目前还有新的星系在宇宙中形成吗?

正A:想要回答这个问题,首先需要了解星系是如何形成的。在宇宙诞生之初,近乎均匀分布在宇宙空间中的物质与暗物质存在着极其微小的原初密度扰动。在局部引力的作用下,原初密度扰动逐渐坍缩成一个个的暗物质晕,并通过不断地吸积附近的暗物质以及与其他暗物质晕并合而不断成长。这些暗物质晕中包含了比例非常小的物质(重子物质)。这些物质在暗物质晕的中心聚集、坍缩,最终     

受约于天文观测的粒子物理暴涨模型

合理解释宇宙大尺度结构的早期宇宙暴涨理论,成功地阐明所观测到的甚早期宇宙物质密度不均匀性和宇宙微波背景的涨落,是一个能解决标准热－大－爆炸理论中紧迫难题及原初物质密度涨落起源的优选理论［１］ ．对一个合理的暴涨模型,在暴涨阶段,其势至少必须在暴涨子演化方向非常平坦．构建一个合理暴涨模型或暴涨势,必须考虑所有已知的天文观测结果．对目前一个仍未充分研究的含４ 次方自相互作用项的一般树图杂化暴涨模型势,我们做了如何通过已观测到的天文物理数据和即将由ＭＡＰ和ＰＬＡＮＣＫ 卫星实验提供的更高精度的数据［１４］,以及宇宙自洽性要求,约束模型中的待定参数．发现一般树图的Ｈｙｂｒｉｄ 暴涨模型的４ 次方自相互作用项耦合常数需要精细微调．     

强黑洞(原生黑洞)的物理性质

 讨论了早期宇宙暴胀、相变中产生的“强黑洞(即原生黑洞)”的能量密度和温度等物理性质,认为它是由核子发生连续相变后由大量超微夸克组成的具有统计热平衡性质的高温、超高密物态.对“强黑洞”的寿命、爆炸持续时间和能量发射率的计算结果表明,它可能是超高能宇宙γ暴的最佳对应天体.文中也指出了现时核子与宇宙早期核子物理性质的显著区别,从而解释了宇观天体-微观粒子的质量、半径统一计算公式中出现的不相容性规律.     

现时粒子的超对称伴子质量和轻子结构

据两类自由流阻尼标度理论算得的3代粒子质量及宇宙早期核子与现实核子质量的关系式,计算了宇宙暴胀时产生的3代粒子的超对称伴子质量,它们填充了175~1014GeV的质标区.利用研究光子结构的类似方法,分析了轻子的夸克/胶子结构图象,其结果尚待实验证实.     

宇宙未来的命运是“大坍塌”还是“大分裂”

若宇宙为光子热平衡态和引力束缚态并存的系统,光子平衡态占优势则宇宙必然膨胀;若它遭到削弱或破坏,引力束缚态占优势,则宇宙将由膨胀转为收缩(坍塌).引入宇宙早期和宇宙晚期核子概念,则宇宙演化与核子演化间存在相互关联.给出暗物质即υe,F的超对称伴子U-e0,B,有较大质标,若它迫使宇宙总质量大得过了头,宇宙将发生坍塌.宇宙由膨胀转为收缩的条件是:当晚期核子的质量减小到现时光子质量的上限,则光子平衡态遭到削弱,引力束缚态占优势.在转入收缩之前宇宙为减速膨胀.     

弦宇宙中的相变动力学模型

研究了弦宇宙中的相变动力学模型，分析了极早期宇宙中的超弦相变和QCD相变．另外，计算了标度因子的膨胀比和弦耦合常数的变化比．     

高斯束谐振系统对遗迹高频引力波方向的选择效应

高斯束谐振系统为早期宇宙遗留的随机高频引力波的探测开启了一个非常重要的窗口．本文指出,当入射引力波的传播方向与高斯束不同时,高斯束谐振系统产生的一阶扰动光子流将降低几个数量级,即高斯束谐振系统只对沿某一特定方向传播的高频引力波产生响应．因此,高斯束谐振系统对高频引力波的传播方向具有良好的选择效应．     

宇宙起源及宇宙命运

引入宇宙早期核子概念,认为宇宙不是起源于时间为0、空间为0的点大爆炸,而是起源于t=10-62s,T=1051K,r=10-52cm“超微黑洞”的大爆炸.爆炸后宇宙是一个光子热平衡态和引力束缚态共存的系统,光子热平衡态占优势,迫使宇宙膨胀.tc=10-35s,宇宙对应的温标为1014GeV,并在tc=10-35~10-32s间发生暴胀、相变.暴胀、相变中形成的多成分粒子宇宙,是现时粒子的超对称性伴子,有较大的质标.“中性微子”质量m-U0e,B=230 GeV,它是暗物质,当暗物质使宇宙总质量多得过了头,宇宙即由膨胀转入收缩.     

哈勃参量限制宇宙的backreaction效应

主要研究不均匀宇宙下的平均宇宙模型对宇宙加速膨胀的解释. 首先, 通过对该尘埃宇宙模型下的backreaction效应和Larena等提出的模板度规结合, 得出了如下结论:FLRW 度规对早期宇宙的演化能进行准确描述, 但到晚期大约a_D>0.1之后与backreaction模型区别明显.其次,选择通过有效哈勃参量来限制宇宙学参量.由于不能得到准确的尺度因子和红移关系,于是近似选择 FLRW 度规代替模板度规进行限制.限制结果发现(1σ stat), 与其他观测如超新星遗迹探测(SNLS)和Ⅰa型超新星等符合的很好. 最后, 通过限制结果的最佳拟合值对此模型下的宇宙学参量进行了分析, 表明宇宙的backreaction效应可以很好解释宇宙加速膨胀, 因此值得对此模型进行进一步的研究.       

对宇宙暴胀和重新加热的解释

为了解决宇宙大爆炸标准模型与观测实验的困难,提出了宇宙暴胀模型,要求宇宙于１０^－３５　ｓ、能标为104　GeV时发生暴胀,暴胀使能标降到109　GeV左右,于１０^－３２　ｓ暴胀结束宇宙又重新加热到104　GeV.一种可能的解释是：当时刻为１０^－３５　ｓ时,费米型夸克Ｔ２／３Ｆ的超对称伴子Ｙ＋２／３ＴＢ,Y-＋２／３ＴＢ对发生湮灭转化为光子对,使宇宙背景能量突然上升所致.     

早期宇宙中的化学势问题

讨论了早期宇宙中具有弱相互作用的粒子的数密度和能量密度的问题,从中看出,化学势是讨论早期宇宙热力学问题所不可缺少的一个重要参量.