宇宙如何起源?

热大爆炸宇宙学取得巨大的成功,它所预言的哈勃定律、宇宙微波背景辐射和轻元素丰度等都得到了观测的广泛证实.但是热大爆炸宇宙理论自身有着无法解释的疑难问题,比如宇宙空间平坦性问题、视界问题等.为了解决热大爆炸宇宙学的诸多疑难问题,一个最简单经济的方案是在宇宙热大爆炸前发生一段由真空能推动的宇宙近指数膨胀的宇宙演化过程,即宇宙暴胀.事实上,发生在宇宙极早期的暴胀过程不仅可以合理地解释所有这些热大爆炸宇宙学中的疑难问题,而且起源于暴胀期间的量子扰动自然地提供了宇宙晚期结构形成所需的原初密度涨落.反过来,探测宇宙微波背景辐射微小的各向异性和宇宙结构成了探索早期宇宙暴胀物理过程的关键手段.尽管现有的大量宇宙学观测强有力地支持暴胀宇宙学,然而当前在宇宙大尺度上似乎依然存在一些偏离标准暴胀宇宙学预言的迹象,这些迹象可能暗示宇宙在极早期暴胀前还经历了一段收缩过程.     

是什么驱动宇宙暴胀?

尽管热大爆炸宇宙学取得了巨大的成功,它所预言的轻元素丰度以及宇宙微波背景辐射等都得到了大量观测的支持,但是热大爆炸宇宙学依然面临诸如平坦性和视界等无法克服的疑难问题.在热大爆炸之前,宇宙历经暴胀,在极短时间内膨胀了极大的倍数,抹匀了宇宙初期的不均性和拉平了宇宙空间几何,从而简单合理地解决了热大爆炸宇宙学面临的诸多疑难问题.并且,起源于暴胀时期的量子涨落可以自然地提供导致形成宇宙大尺度结构和微波背景辐射各向异性的原初密度涨落.目前被广泛接受的图像是:暴胀由标量场(也被称为暴胀子)的一段较为平缓的势能驱动,期间暴胀子的动能远小于它的势能.然而,暴胀子的物理起源依然不清楚,需要通过未来更多的理论研究和观测来揭示宇宙暴胀的机制.     

Kaluza-Klein宇宙中熵的产生

近年来,Kaluza-Klein理论用于讨论早期宇宙问题已取得不少进展,产生了所谓K-K宇宙模型。1984年Sahdev和Abbott等对K-K宇宙的暴胀(Inflation)方案进行了讨论。暴胀方案为解决宇宙学疑难问题提供了有希望的途径。然而,K-K宇宙模型在解释宇宙     

宇宙和人

20世纪60年代，美国贝尔实验室的两位工程师在寻找卫星通讯的干扰源时，意外地发现了微波背景辐射，它是宇宙学家早就预言的大爆炸的余烬，从而为大爆炸论确立了它在宇宙学中的主导地位；以后物理学家古斯又以暴胀论完善了宇宙创生的整个理论。暴胀论说，蕴藏在空间的反引力，在宇宙年龄为万亿分之一秒时，促使宇宙发生迅猛地膨胀。这样，把很少量的一点物质变成了整个宇宙的能量和物质。也许有人要问，真空空间中的一小点物质从何而来？按量子论的测不准原理，诸如粒子的位置—动量、能量—时间是无法精确测定的，这是大自然的一条基本法则…     

宇宙和人

20世纪60年代,美国贝尔实验室的两位工程师在寻找卫星通讯的干扰源时,意外地发现了微波背景辐射,它是宇宙学家早就预言的大爆炸的余烬,从而为大爆炸论确立了它在宇宙学中的主导地位;以后物理学家古斯又以暴胀论完善了宇宙创生的整个理论.暴胀论说,蕴藏在空间的反引力,在宇宙年龄为万亿分之一秒时,促使宇宙发生迅猛地膨胀.这样,把很少量的一点物质变成了整个宇宙的能量和物质.也许有人要问,真空空间中的一小点物质从何而来?按量子论的测不准原理,诸如粒子的位置-动量、能量-时间是无法精确测定的,这是大自然的一条基本法则,它使得能量在真空中出现,只要很快地消失就行,因此形成了空间中的能量起伏.由于能量与物质是等效的(E=mc2,c为光速),故真空空间中也能爆出粒子,有时甚至出现大质量波动,但必须在极小空域(10-33厘米)内,这也就是霍金所说的婴儿宇宙,它具有极强的引力场,立即因引力塌缩而夭折在真空的娘胎中.我们的宇宙是这种大质量波动中幸免于难的一个婴儿,那是因为出现了暴胀,它在婴儿宇宙还来不及塌缩时,就一下子膨胀了1050,造就了包含宇宙全部质能的早期宇宙.为何其他的婴儿夭折于娘胎,只有我们的宇宙却因暴胀而进入真实世界?这还是一个谜!     

宇宙学与暗能量

宇宙暗能量的发现是近年来宇宙学中最重要的进展。在这之前，宇宙学已经历了大爆炸宇宙学和暴胀宇宙学两个阶段，暗能量的发现使得它发展到了精确宇宙学（或和谐宇宙学）的新阶段。     

宇宙重加热产生的随机引力波背景

正2015年9月14日,人类首次直接探测到了致密双星并合产生的引力波,验证了广义相对论在100年前对引力波的预言,打开了人类认识宇宙的一扇崭新的窗口,也拉开了引力波天文学和引力波宇宙学的序幕~[1].除了致密双星并合系统外,宇宙早期发生的暴胀也能产生引力波,这类随机引力波称为原初引力波.暴胀理论预言的原初引力波在揭示宇宙的物理起源中扮演着重要的角色.无论在暴胀过程中还是在暴胀结束后的重加热阶段产生的原初引力     

建立在Einstein—Yang方程基础上的一个4+1维宇宙模型

暴胀宇宙的de-Sitter相克服了通常的标准模型很难或无法解释的磁单极、平坦度、视界等重大疑难。宇宙早期暴胀宇宙的方案除了可建立在大统一理论基础上外,亦可建立在多维宇宙理论的基础上,最近Shafi和Wetterich、朱炯明、朱世昌等讨论了建立在Einstein方程基础上的高维真空模型为暴涨宇宙指出了一个新的可能方案。本文与Shafi等不同,讨论建立在Einstein-Yang方程基础上的高维宇宙理论,发现4+1维Einstein-Yang方程的解中,在相变后,随时间的增长内禀空间的能动张量T_5趋于零,第五维标度b(t)也趋于零,维数退化,宇宙从五维退化为四维,     

玻恩-英费尔德非线性标量场为物质场的量子宇宙模型

最近,Lemos采用Arnowitt-Deser-Misner的方法讨论带有标量场的平坦的R-W量子宇宙模型,得到一个非奇性的量子宇宙模型.我们采用流行的以Hawking,Vilenkin和Linde为代表人物的量子宇宙学方法,发现对于非线性玻恩·英费尔德标量场的R-W量子宇宙模型,当非线性标量场的参量λ>0时,仍能得到一个非奇性量子宇宙模型解.系统作用量取为:     

曲解宇宙钟型曲线

有时唯一比宇宙膨胀得快的东西似乎是宇宙学家的疑惑。现在几个研究小组重新考虑大多数人认为已成定论的事情：新生宇宙物质的随机分布。研究人员说，也许它并不象通常假定的那样是随机的。如果这一点得到证实，他们的发现可能推翻暴胀这一早期宇宙的流行模型——的确这是唯一     

中国古代宇宙生成学说的演变

本文认为，中国古代宇宙生成学说的发展经历了三个阶段．观念形成阶段：时间相应于先秦（前２２１－前２０６），人们普遍相信宇宙万物是逐渐生成演化而来的；理论繁荣阶段：时间相应于两汉（前２０６－公元２２０）．先秦时期的“无中生有”说被《淮南子》的“无形生有形”所取代．由此导致了宇宙生成理论的全面发展；成熟阶段：在与宇宙结构理论相协调的过程中，宇宙生成学说进一步完善，到南宋时期（１１２７—１２７９）达到了它的顶峰．     

西方自然科学家宗教信仰探析

科学和宗教在本质上是对立的。西方大部分的自然科学家都是宗教信仰者,在这些科学家身上,宗教和科学彰显着和谐。这些科学家所信仰的上帝并非我们常人所理解的干涉自然事件、决定人类命运的最高神,而是宇宙间的自然规律、世界秩序,这种信仰是一种无神论的信仰,是一种强烈的宇宙宗教情感,这种情感是他们进行科学研究的最高动力,激励着他们去发现自然界的一些最基本、最深邃的奥秘。因为在他们看来,上帝伫立在科学无限探索的尽头,研究科学的道路,就是通向上帝,逼近上帝之路。     

真空凝固天然橡胶胶乳及其生胶性能

在真空条件下, 天然胶乳橡胶粒子会膨胀、破裂, 从而引起天然胶乳的凝固. 本研究 首次将真空技术引入天然胶乳凝固领域. 真空凝固天然胶乳可物理控速、凝固彻底、胶清清澈、污染低. 与酸凝固天然胶乳的生胶及微生物凝固天然胶乳的生胶相比, 真空凝固胶具备多孔、叠层结构, 干燥失水快、抗氧指数(PRI)高、硫化速度较快, 硫化后物理机械性能在3 种硫化胶中最优. 本研究为天然胶乳的凝固提供了一种新的物理方法.     

面向气候变化的复杂地球系统建模与模拟探索（下）*

科学界有一种不成文的法则：物理是具体模式,其原始术语摘自于真实世界的对象与关系。数学则是理想模式,其原始术语来自于对猜想的演绎。一般说来,物理学以观察、测量与实验为现象辩护。数学则是以推理演绎为物本身辩护。前者是对物理现象的诠释,后者是阐述事物隐含的本质。显而易见,这两种知识有本质上的差异,亦各有先天的盲点与缺陷。因此在入门的瞬间,彼此不一致的裂痕业已出现,并延续下来。这就是千百年来科学知识疑窦丛生的肇因。这篇论文秉持真理,根据宇宙时空结构转换所遵循的自然律为立足点,更为数学打开了通往物理公设化（axiomatisation）的门扉,进而令数学与物理学一致,以破解千百年来科学界“悬而未解”的种种问题,从根本上彻底消弭了自古以来令数学与物理陷于严重困扰的基础危机。     

砖混结构施工过程胀模处理方案讨论

在砖混结构施工中常因圈梁、构造柱混凝土胀模以及墙体移位的质量缺陷，文章结合实际工程，对砖混结构施工过程胀模质量缺陷的处理进行讨论。     

New Progress Achieved by NSFC Project in Basic Research of Black Hole Physics

Supported by NSFC, Prof. Wu Shuangqing from Huazhong Normal University conducted independent research on gravitation theory, discovered the exact solutions for the five-dimensional Godel charged rotating black hole in the universe, and made important headway in the characteristic research of black hole solutions. Part of the research results has been published in international top journal Physical Review Letters 100, 121301 （2008）.     

物价上涨的原因及对策浅析

随着物价持续大幅度上涨,给人们的生活造成了很大压力,中央高度重视抑制通货膨胀,把稳定物价总水平作为宏观调控的首要任务,2011年10月,CPI同比增速降至5.5%,通胀下行趋势明朗。文章通过对价格上涨原因的分析,提出了应对物价过快上涨的相应措施。     

LIGO发现引力波:一个新时代的起点

2015年9月14日,激光干涉引力波天文台(LIGO)探测到来自两个恒星质量黑洞并合所产生的引力波信号GW150914。这是一个划时代的发现,正式标志着人类探索宇宙的脚步步入了一个新的纪元。本文就什么是引力波、如何探测引力波,即这次探测相关的种种细节进行了分析与讨论。     

浅谈真空开关在高阳矿生产中的应用

针对真空开关在高阳矿生产应用中真空管存在的缺陷,以及一旦漏气造成的后果和原因进行了分析,提出了改进措施,并对在真空开关中增加真空管的保护装置进行了探讨。