哈勃参量限制宇宙学模型的优势

1998年对Ia型超新星的观测结果表明,宇宙是加速膨胀的,暗能量是可能导致宇宙加速膨胀的一个重要模型.宇宙学中状态方程w是了解暗能量本质的一个重要的物理量,我们在假定暗能量状态方程w=w(z)随红移变化的情况下,通过计算哈勃参量和光度距离,得到用光度距离来限制暗能量状态方程会有信息损失的结论,进一步比较哈勃参量和光度距离,发现哈勃参量在限制宇宙学模型和宇宙学参数方面比光度距离更有优势.     

Gpc径向尺度以上哥白尼原理的验证

哥白尼原理是现代宇宙学的基石之一.但是,Gpc径向尺度以上的哥白尼原理几乎没有得到确证.如果该类哥白尼原理遭到破坏,就会产生一阶各向异性运动学SZ（Sunyaev Zel＇dovich）效应.我们证明,如果这种破坏达到能够取代暗能量解释宇宙＂加速＂膨胀的程度,产生的运动学SZ效应功率谱将远远超出ACT/SPT实验的上限.该检验排除了空洞模型解释宇宙＂加速＂膨胀的可能性,证实了Gpc径向尺度以上的哥白尼原理,弥补了标准宇宙学中的一个漏洞.     

洛伦兹对称破缺与宇宙加速膨胀

1998年的超新星观测表明当今宇宙正在加速膨胀.暗能量是指宇宙加速膨胀的宇宙介质.正的宇宙学常数L是暗能量的重要候选者,但导致宇宙加速膨胀的原因并非L莫属.洛伦兹不变性是物理学最严格的对称性之一,然而所有的量子引力理论都预言了洛伦兹对称性的破缺.基于大尺度洛伦兹破缺(LargeScale Lorentz Violation, LSLV)的宇宙学模型,讨论了有效引力理论修正的Friedmann方程,由此可以得到,大尺度上的洛伦兹破缺和宇宙学常数项的综合效应会产生后期观测到的宇宙加速膨胀.     

霍金温度的修正对半全息宇宙学模型的影响

文章修正了霍金温度的一般形式,基于其表达式中标度因子a的二阶导数项的动力学效应,重新讨论了半全息宇宙学模型下暗能量和暗物质比例的巧合性问题与宇宙加速问题,得到了宇宙动力学方程及其吸引子解,并给出了宇宙减速因子和等效压强密度比的解析表达式.在给定合理的参数后,宇宙减速因子取负值,表明当前的宇宙正在加速膨胀,同时暗能量和暗物质的等效压强密度比也符合半全息宇宙学的预期结果.     

Godel宇宙模型在理想流体条件下的一个近似解

在引力源为理想流体条件下,通过对G(o)del宇宙基本性质的分析求解了Einstein场方程,给出了一个G(o)del宇宙时空度规的近似解.并且对此解进行了分析.结果表明,在参量f(x)的两种不同情况下,G(o)del宇宙将分别表现出静态与膨胀的特征.对于膨胀宇宙,H的取值主要依赖于λ、k以及σ等模型参数.     

修正的Chaplygin气体暗能量及其Om几何诊断法

在标准宇宙学模型框架下,为解释当前宇宙的加速膨胀,人们引入了具有负压强的暗能量。修正的Chaplygin气体(MCG)模型是一种暗能量和暗物质的统一模型,可以用来解释当前宇宙的加速膨胀。考虑在暗能量和暗物质之间没有相互作用和存在相互作用这两种情况下,MCG模型的动力学方程和能量密度随红移z的演化,通过绘图分析得到其能量转化规律。进一步应用Om几何诊断方法,将MCG模型与宇宙学常数模型ΛCDM和Chaplygin气体(GCG)模型加以区分。     

具有奇异物质与暗能量作用的二维Brans-Dicke宇宙模型

本文研究了具有奇异物质与暗能量作用的二维Brans-Dicke宇宙模型，并获得了一些新的宇宙学解，这些解可用于解释宇宙加速膨胀；此外，对二维Brans-Dicke弦引力模型中的宇宙学解进行了探讨，发现弦气体具有负能密度这一奇特性质，这一结果可导致早期宇宙的暴涨.     

鬼场暗能量密度的宇宙演化

用来解释宇宙加速膨胀的鬼场暗能量近期被提出.分别从暗能量密度与哈勃函数的正比和二次函数关系出发,求解Friedman方程,推导出无量纲能量密度和态方程参量随宇宙尺度因子演化的结果.计算表明:无量纲鬼场暗能量密度在后期趋向于1而态方程参量在后期趋向于-1,呈现出宇宙学常数的形式.     

利用超新星和伽玛暴观测限制宇宙学模型: 物质创生模型

讨论了考虑物质创生的宇宙学模型,并且利用近年来对于超新星(SNe Ia)和伽玛暴(GRBs)的光度距离的观测结果拟合出模型中的参量数值,并得到结论:如果宇宙中不断有物质创生,也能导致加速膨胀,而不一定要引入宇宙学常数或者任何形式的暗能量.     

宇宙黑暗面（3D宇宙）的限制和哈勃参量的观测数据——哈勃参量宇宙学

哈勃参量（H（z））的数据观测对于人们能够更加清楚地认识宇宙学的＂三朵乌云＂——暗物质、暗能量、黑暗时代——很有助益,因此近年来,对哈勃参量的数据观测问题的研究持续升温,这篇文章就是对这一问题的回顾和整理.目前,主要有三种独立的通过观测测量H（z）的方法,我们将之总结为年龄微分法、径向BAO（重子声学震荡）大小法和引力波标准汽笛法.在这篇文章中,我们首先介绍宇宙学中的基本概念,如膨胀的宇宙中的时空坐标等,随后将是对这三种方法的说明,包括误差的来源等.本文还会展示哈勃参量的观测数据在限制宇宙学模型和宇宙学参量方面的优势以及所起的巨大作用,以及一些在数据应用过程中出现问题的讨论.最后,我们总结一些即将实施的可以大幅提高数据精度的观测计划.     

暗能量理论研究现状概述

近年来的大量天文观测表明,我们的宇宙正在经历加速膨胀,为此,暗能量已经成为现代宇宙学研究的最活跃领域之一.对暗能量理论方面的研究现状作了一个简要的概述.     

太极宇宙模型中的可见宇宙-大统一的宇宙结构之二

本文将虚数引入太极宇宙模型并建立起太极宇宙模型的数学模式,利用现代宇宙学研究成果验证可见宇宙在太极宇宙模型中的适用性,同时应用哲学语言论证太极宇宙模型所表述的哲学宇宙精神.     

精确宇宙学

高精度微波背景观测,加之大尺度结构,超新星等观测的快速发展,引领宇宙学进入精确宇宙学时代.我们对于宇宙的理解不再停留在定性描述阶段,而是进入了高精度定量测量阶段.本文将对重要宇宙学观测给出介绍,并对研究现状,及未来挑战等给出讨论.     

A philosophy for big-bang cosmology

According to recent developments in cosmology we seem bound to find a model universe like the observed universe, almost independently of how we suppose it started. Such ideas, if valid, provide fresh justification for the procedures of current cosmological theory.     

具有奇异物质与暗能量作用的宇宙模型

研究了具有奇异物质与暗能量作用的4维宇宙模型,获得了一些新的宇宙解,这些解可用于解释宇宙加速膨胀;采用天文观测数据确定宇宙中物质与暗能量比例,此外,还根据观测数据估计了宇宙年龄.     

Cosmology from start to finish

Cosmology is undergoing a revolution. With recent precise measurements of the cosmic microwave background radiation, large galaxy redshift surveys, better measurements of the expansion rate of the Universe and a host of other astrophysical observations, there is now a standard, highly constrained cosmological model. It is not a cosmology that was predicted. Unidentified dark particles dominate the matter content of our Universe, and mysteries surround the processes responsible for the accelerated expansion at its earliest moments (inflation?) and for its recent acceleration (dark energy?). New measurements must address the fundamental questions: what happened at the birth of the Universe, and what is its ultimate fate?     

各向同性圈量子宇宙学的哈密顿约束的量子化:一个可供选择的方法(英文)

圈量子宇宙学中哈密顿约束的量子化有一定的任意性,因此需要检验圈量子宇宙学的一些重要性质,如量子反弹、有效描述等,是否与这种量子化任意性有关。文章考虑了引力联络的场强的量子化中产生的一种典型的任意性,构造了一个可供选择的哈密顿约束算符,并通过半经典分析证明了该算符有正确的经典极限,进而得到了含高阶量子修正的有效哈密顿约束。在这个与无质量标量场耦合的空间平坦的Friedmann宇宙学模型的有效理论中,经典大爆炸奇点被量子反弹所取代,并且量子引力效应极有可能使膨胀的宇宙塌缩回来。可见圈量子宇宙学的上述重要性质与这种量子化任意性无关。     

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．     

双指数势Cardassian宇宙模型

对存在通常物质与双指数势标量场的Cardassian宇宙模型进行了研究，并分析了它的动力学性质．Cardassian模型对Friedmann方程引入修正项以符合目前观测的宇宙加速膨胀现象．对修正后的Friedmann方程选取适当的无量纲化，使得两项不同性质的能量密度在不同能量标度的极限下，分别现显出前者主要影响支配宇宙的高能时期，而后者影响支配宇宙的低能时期．计算结果表明，双指数势将影响宇宙演化，最终由其中一个优势项决定演化方式．