多媒体教学手段在天文教育中的应用--天文教学系列软件"探索宇宙"简介

结合中国目前天文学教育的现状和我系开展基础天文学教学的体会,对天文学教学中如何利用多媒体的手段进行了论述,并重点介绍了天文系列多媒体教学软件<探索宇宙>的特点和主要内容.     

原初连续功率谱宇宙模型下暗物质晕的质量函数

最近的宇宙学观测结果给出了一个具有原初连续谱功率指数(RSI-CDM)的ΛCDM冷暗物质宇宙模型,而不是标准的尺度无关谱(PL-CDM).基于这个结果,应用半解析近似,对Jenkins et al(J01)质量方程进行了研究,同时在各个连续谱指数暗能量宇宙学模型下计算出这些模型对应的宇宙中最大暗物质晕的位里质量.结果表明,PL-CDM和RSI-CDM宇宙学模型在低红移处有微小差别.与PL-CDM相比, RSI-CDM在低红移处小质量暗晕的质量丰度较大,但在大结构质量晕中两者差别不明显, 而且这个差异随着红移降低而增大.RSI-CDM在高红移处压低了任何尺度的暗晕质量丰度.关于最大位里质量,平坦空间ΛCDM宇宙学模型在PL-CDM和RSI-CDM都给出更多大质量天体.因此,对PL-CDM和RSI-CDM功率谱模型,都可以用最大位里质量来区别不同的宇宙学模型.     

暗宇宙之暗物质研究进展

对暗物质研究进行了系统性的综述.从标准宇宙学模型出发,讨论了暗物质研究的历史、暗物质的分类、暗物质的候选者(包括重子暗物质与非重子暗物质候选者)、暗物质的理论模型、暗物质的探测方法和暗物质对宇宙演化的影响.最后,我们对暗物质研究做了总结和展望.     

震荡宇宙的热力学性质

震荡宇宙暗能量的状态方程是ω(a)=-cos(bln a).我们证明,该模型没有粒子视界和事件视界,解决了一致性问题的困扰.无论物质项怎样演化,暗能量总能追踪上与之一致,且不需要精细调整,并且暗能量刚好可以反映整个宇宙的热力学状态.我们也发现表观视界是个非常好的全息屏,可以作为保持热力学性质的边界.作为一个热力学整体,当前相变下,震荡宇宙的演化情况非常好.在表观视界以内,宇宙处于热力学平衡状态,也就是说热力学第一定律和第二定律都满足,并且物质项不影响此平衡状态.     

利用全天超新星数据限制能量条件

用全天的超新星数据对能量条件进行了限制,比较了不同天空方向上的异同,并尝试将空间按距离分层分别进行能量条件的限制.通过对全天近2000颗超新星样本的分区域研究,我们发现在大尺度上超新星数据显示了较好的各向同性,但是非均匀性比较明显;超新星本动可能是导致能量条件遭到违反的重要原因.     

对一个太阳系起源说的研究

关于月球起源和太阳系起源的学说有许多种.本文用质点模型对其中之一进行分析,发现不能用力学和天体力学的原理来解释该理论,并指出该理论还需要进一步补充、修改和完善.     

宇宙熵密度在能量条件上的研究

在标准的FLRW宇宙学模型中,能量条件对光度距离模数给予了不依赖于模型的边界约束.首先我们基于Egan&Lineweaver估算了宇宙熵密度随着红移的演化.进而,对能量条件和宇宙的熵密度展开了更深一步的分析.定义了一个能量条件函数fij,然后分别讨论它们以研究能量条件成立的范围,探讨了fij在常数状态非常和时间依赖性状态非常模型下,对宇宙学参数的依赖性.发现物质密度参数Ωm越高fij的值越大.此时,也讨论了能量条件在数学上成立的范围.最终,对能量条件和宇宙熵估计做了比较.我们发现除了SEC中的ρ+3p>0在s/s0<5.39违背以外,其他条件都成立.     

S-Z效应的宇宙学研究

综述了S－Z效应的一些基本问题，包括S－Z效应的基本理论和观测技术，在宇宙学方面的应用和最新结果，以及将来的研究前景。     

一个双金子塔中心构型的存在性

对于N体问题,本文研究了它的一个双金子塔中心构型的存在性,根据对动力学运动方程的分析,得出否定的结论.本文还对其中的原因进行了分析.