中微子静质量与宇宙成团现象

宇宙间中微子十分丰富,其数量与光子相近,比重子多约九个量级。如果中微子静质量不为0,必然会产生许多显著的天体物理效应。本文主要讨论有质量的中微子对宇宙成团现象的影响。如所周知,宇宙一方面在大尺度上表现出很好的均匀性和各向同性;另一方面却又无疑地存在着恒星、星系和星系团等非均匀的物质成团分布。对于恒星的形成,人们已经有了相当透彻的研究;但星系、星系团的形成机制却至今仍远未弄清楚。人们期望,中微子静质量不为     

有宇宙弦的热暗物质宇宙中的成团过程

宇宙早期核合成的理论结果表明,重子物质只占宇宙物质中的很少部分。另一方面,宇宙空间几何的平性表明密度因子Ω=1,这意味着宇宙物质的大部分是以暗物质的形式存在的。目前实验中已确认存在的仅参与弱相互作用的粒子只有中微子,如果中微子确具有不等于零的静止质量,则中微子应成为暗物质的第一个候选者。但是,由于中微子具有太大的热     

中微子静质量与宇宙早期的成团过程

中微子静质量可能不为零这一实验结果,有个直接的重要的天体物理推论,即有可能存在由中微子构成的自引力体系.这些稳定平衡的中微子自引力体系的质量大体是在星系团的尺度.另一方面,按照标准的大爆炸宇宙学,如果中微子具有静质量,例如m_ν～14—46eV,     

宇宙测绘展示的图景

利用从音乐分析中所获得的技术,天文学家一直在对星系如何会逐渐构成更大的星团这一问题进行研究甚至在绝大多数的天文学家看来,一个星系也是个相当大的物体,它是在一个可达数十万光年的区域中,由数千亿个穿行于浩瀚的气尘云之间的恒星所组成的星群,但是,对于那些从事垦系极限规模性质研究的宇宙学家看来,一个星系仅是所研究物质的基本单位。而在这可观测宇宙中充满了无数这样的物质。它们聚集成可达300万或更多光年的星团,这是些依次逐渐构成的更大的星族。迄今,由天文学家就宏观上所做的观测看来,星系大概是通过先期宇宙扩展和…     

神秘的宇宙失踪物质

在神秘的宇宙间有着许多人类未知的奥秘,而目前天文学家一个最棘手的问题是宇宙中深不可测的东西。他们对宇宙知之并不能算少,但有些物质他们怎么也找不到。天文学家认为,他们知道太空中有不少物质,但是用任何一种仪器设备都发现不了它们。去年春天,天体物理学家们认为,他们所相信存在而又发现不了的东西,可能是一些宇宙间的“失踪物质”,这些物质是构成万物的物质,而且能以好几     

宇宙正反物质不对称的起源

宇宙中正反物质不对称性的起源是粒子物理和宇宙学中极具挑战性的问题,至今人们还不清楚该问题的本质.随着实验观测的日益精确,人们对这一未解之谜的研究日益深入.本文首先简要介绍宇宙正反物质不对称性之谜的背景,以及在理论上解释该问题所要满足的基本条件.然后结合最新的理论和实验进展,重点介绍了3种能自洽地解释正反物质不对称性并且能够在实验上进行验证的理论,包括电弱重子数产生机制、轻子数不对称产生机制以及引力重子数产生机制.期望未来更精确的实验能够验证究竟哪种机制才是宇宙正反物质不对称性的起源.     

宇宙弦和星系系统的相关性

研究宇宙大尺度结构的一个有力工具是两点相关函数。星系,星系团的两点相关函数具有如下三个系统性特征:a)都具有相同的幂律形式ξ(r)=ar~(-1.8);b)其中α=ξ(1Mpch~(-1))随着所考虑系统间的平均距离d的增加而增加;c)α也随着所考虑系统的平均富度N的增加而增加。Bahcall等人曾提出超团可能也具以上性质。但是由于他们统计时所用超团数目甚少,统计中不确定性很大,超团是否具有上述三个特征还有待于更大超团样品的检验。最近Kalinkov等人对另一超团样品的统计表明超团之间并不存在相关性,而且,关于超团的定义也是非常不定的,所以本文的研究将不包含超团。     

两种蹄蝠回声定位频率与体型的相关性

大蹄蝠和中蹄蝠在飞行状态下回声定位叫声合能量最高的频率分别为 ７４．１和９２．１ｋＨｚ．大蹄蝠的头体长、前臂长和体重分别为 ８２．９, ８９．７ ｍｍ和 ５９．１ｇ;中蹄蝠的头体长、前臂长和体重分别为 ６８．４, ６１．３ ｍｍ和 １９．７ ｇ．两种蝙蝠含能量最高频率与头体长、前臂长、体重 ３个体型参数之间的相关系数分别为－０．８６,－１．５８和－２．１９．研究证实,两种蹄蝠叫声频率与体型大小之间成负相关．     

非线性标量场为物质场的宇宙模型

宇宙的奇性问题始终是研究Einstein方程解的一个很重要的问题.根据Einstein场方程,在一个充满玻思-英费尔德非线性标量场为物质场的宇宙中,我们发现当非线性标量场的参量λ>0时,有一个有奇性的宇宙模型解;当参量λ<0时,有一个非奇性的宇宙模型解.引力系统的作用量取为     

确定宇宙年龄的一种新方法

天文学家一直迫切希望找到一种确定宇宙年龄的新方法。宇宙年龄——从宇宙由超密态经所谓大爆炸而产生起所经过的时间——与宇宙膨胀减慢的速度有联系。再者,这种联系将有一天告诉我们宇宙是否将永远膨胀下去(宇宙是开放的),或者宇宙最终将停止膨胀,然后经“大坍缩”收缩到原来的超密     

昨天与今天的宇宙生物学和宇宙医学

二十六年来取得了关于宇宙空间、地球和人类自身的很多知识。当今宇宙生物学和宇宙医学所具有的那些独特的能力在很大程度上协助了这些知识的获得。     

宇宙中已发现的七种物态

在浩渺无垠的宇宙中,除了我们人类经常接触到的固体、液体和气体三种物态外,在刚刚过去的20世纪里,科学家们还先后发现了等离子体态、超固态、反物质态及辐射场态。所以到目前为止,宇宙中发现的物态已有七种。由于物态不同,因而它们的特性也大不相同,各显神通。等离子体态既像气体一样具有很大的流动性,又和金属、电解液一样具有很好的导电性,它与一般气体不同,有本质的变化,1929年科学家朗缪尔给处于这个状态的物质取名为等离子体。让等离子体飞速地穿过强磁场,就会产生很大的直流电流,这就是磁流体发电。自1959年美国首先在实验室内获得磁流体发电成功以来,不少国家都投入相当力量研究磁流体发电,因为它的发电效率高达55％～60％,比普通火力发电厂效率要高20％～25％。     

时间对称性反弹宇宙模型与早期宇宙的视界问题

刘辽等人(物理学报,31(1982),1676)通过考虑物质场量子单圈修正,提出了一个在物理上和哲学上均可接受的“时间对称性反弹宇宙模型”。本文将证明,该模型不存在宇宙的视界问题。首先作变换dη=a~(-1)dt,将该模型表为宇宙时     

元素的宇宙丰度与起源

元素的宇宙丰度是指各种化学元素及其同位素(核素)在宇宙的相对含量。元素的起源则是指各种核素生成的条件、过程和场所。测定各类天体的元素丰度,研究元素的分布规律,是建立元素起源理论的依据,也是探讨天体演化的基础。     

《自然物质的变化——提示生命、地球、宇宙奥秘》

作者提出了有关生物学、地球科学、天文学和物理学方面的探索性的新观点,虽然这些观点与科学界普遍认同的某些学说相左,却是为开拓自然科学的新领域进行了有益的尝试。其观点如下:     

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:     

我们的宇宙与德西特相对论

精确宇宙学揭示,宇宙尺度的物理学应以极小的正宇宙常数为标志.这应受到高度重视. 我们认为,较之爱因斯坦相对论,德西特(W.de Sitter)相对论,包括德西特狭义相对论和以其局域化为基础的德西特引力,才能更好地反映这一特征.     

最怪异与最神秘的宇宙

宇宙中最大的行星2009年9月,美国亚利桑那州罗威尔天文台发现了迄今为止宇宙体积最大的一颗行星,它的直径足足有地球的20倍,但密度却低得惊人,表面温度高达1327 ℃,是一颗主要由氢气组成的巨大球体.科学家乔治·曼德舍夫领导了这颗行星的观测研究,他说:无论从哪方面来看,都令科学家十分费解.