具有可变宇宙学常数的宇宙

探讨了有效宇宙学常数Ａ（或总有效真空能密度ρｖ）的演化规律及它的存在与演化对宇宙演化不同阶段中各种参数的影响。     

认识宇宙 -从夸克到宇宙

现代物理学特别是高能天体物理学的发展表明，极小尺度的夸克和轻子与极大尺度的宇宙有着非常紧密的联系。粒子物理学的最新研究成果被广泛地应用于宇宙学的研究。这些进展不仅引起众多相关的专家、学者的密切关注，也吸引了广泛读者的兴趣。本书作者是当前世界上能量最高的粒子物理实验室——费米实验室的著名的实验物理学家，曾经就相关课题对各种层次的听众做过上百次的讲演。感受到公众渴求了解现代物理学、天体物理学和宇宙学最新成果的热情和自己以通俗易懂的语言普及这些知识的责任，本书就是在这样的背景之下完成的。其目的就是要让人们能够更容易、更准确地了解粒子物理学的理论家和实验家们正在做些什么以及他们是如何做的。     

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.     

希格斯粒子与暴涨宇宙

希格斯(Higgs)粒子是迄今为止发现的第一个标量粒子.在粒子物理标准模型中,希格斯粒子起到了非常重要的作用.另一方面,在宇宙暴涨时期,使宇宙加速膨胀的往往是也一个标量场,或者标量粒子,被称为暴涨子.由于能标的不同,希格斯粒子不能直接作为暴涨子,但通过一些间接的手段,暴涨子却有可能是希格斯粒子在高能标时的另一种表现形式.本文作者回顾了希格斯暴涨模型,并且着重讨论了宇宙学常数在暴涨中所起到的作用.     

宇宙距离尺度和哈勃常数

讨论了以Sandage和Tammann与de Vaucoulours为代表的两派在确定哈勃常数时产生差异的原因,并作了定量分析,分别用SNI和Seyfert 2两种标准烛光导出哈勃常数分别为52±5.5和50±8.5kms~(-1)Mpc~(-1),两种独立的方法得出的结果是一致的,这一结果还与由球状星团年龄得出的哈勃常数值相符.     

ΛCDM宇宙中的弦圈演化

研究了∧CDM宇宙中的宇宙弦圈的演化，弦圈是否会从收缩相转入膨胀相将由暗能量的态方程参数确定．在当前的观测值范围内，现时宇宙不存在弦圈膨胀相，但在将来某一时刻t＊进入膨胀相．特别地，对于∧CDM宇宙t＊-t0=4．89Gyr。     

暴涨宇宙与宇宙学常数问题

假设在宇宙暴涨时期,宇宙学"常数"不再是一个常数而是一个变化的量,并且由于它与暴涨场之间具有的相互作用,解决了宇宙学常数的精细调节问题.同时,这种相互作用也使得暴涨宇宙模型不仅能够预言大的张标比、正确的扰动谱,而且能预言大的谱指数跑动.此外,暴涨所需要的e-folding数也大到足够解决大爆炸宇宙学中的视界、平坦性等问题.     

微波背景观测与早期宇宙研究

微波背景观测与早期宇宙研究尚处于学科发展的初期阶段,对探测方法、背景(前景)处理、系统误差及结果可靠性的认识都有待深入.发现微波探测卫星WMAP公布的宇宙微波背景辐射温度图存在严重的系统误差后,几年来我们重新进行了数据分析,修正了时钟同步、天线旁瓣误差导致的伪偶极信号,得到的背景辐射温度图和功率谱与WMAP发布的结果有重大差异,引起了广泛关注,讨论和争论.本文概述有关工作及论争的过程与现状,及其对于早期宇宙研究的影响.     

宇宙（夜空）为什么看上去是黑暗的？

这是一个经典的宇宙学问题。宇宙有一个开端,并随时间演化,这些观念直至20世纪才被人们广泛接受。     

宇宙微波背景辐射检验CPT对称性

电荷共轭-宇称-时间反演（CPT）联合对称性是粒子物理中的一种基本对称性.检验CPT对称性是检验标准模型及发现新物理等基础科学研究的重要途径.本文将介绍利用高精度的宇宙微波背景辐射（CMB）的观测和实验检验CPT对称性的方法,以及最新进展.通过与其他实验的比较我们发现CMB对CPT对称性的检验精度更高.     

演化的精细结构常数是宇宙继续加速膨胀的证据

作者证明了Planck常数是Lorentz不变量,论证了黑洞理论中的广义热力学第二定律不能限制电子电荷的宇宙学演化;并用两种方法更仔细地证明了“电子电荷不是Lorentz不变量”,同时指出满足连续性方程的无数四维矢量中仅有一个是Lorentz四矢量,忽视了这一点,便造成了历史上证明“电子电荷是Lorentz不变量”的失误;联系最近高能物理中在大动量转移下首次纯弱电测量中得到精细结构常数值增加的结果,不需要增加任何新的假设,在现有的物理学理论框架内可以理解精细结构常数演化的事实是宇宙继续加速膨胀的证据之一。     

整体拟合测定宇宙学参数

整体拟合分析对于精确测量宇宙学参数非常重要.本文讨论了微波背景光子（CMB）温度功率谱,大尺度巡天观测及超新星观测对于暗能量状态方程参数的限制,通过比较利用的温度功率谱和CMB简化信息对于暗能量状态方程参数的限制,讨论了整体拟合的重要性.     

探索宇宙之谜

宇宙学家发现,宇宙膨胀的速度没有像他们一直以来认为的那样因为重力的作用而减缓,其速度一直在加快。因此,弄清暗物质和暗能量的性质是当前宇宙学的首要问题。两者都能揭示出宇宙的起源和命运,以及统治整个宇宙的物理学法则     

统一场论源流及新版本

统一场论通称万物之理,自古以来成为人类对大自然奧秘的不懈追求。本文对从老子及古希腊先哲之启迪直至现代统一场论作一综述。爱因斯坦是统一场论创始者,不幸以失败告终。20世纪70年代后,物理学家在新的基础上探索统一场论。基于多维空间的弦论从量子论出发,背景独立的圈论从广义相对论出发,经过数千位物理学家和数学家四十多年孜孜以求,目标仍遥不可及,是进行反思的时候了。本文作者经八年研究,提出统一场论新版本。论文题为《A New Version of Unified Field Theory-Stochastic Quantum Space Theory on Particle Physics and Cosmology》(统一场论新版本——随机量子空间理论关于粒子物理及宇宙学),论文经过同行评审,发表在《Journal of Modern Physics》,2013年,第4卷第10期,页码:1213-1380。随机量子空间(SQS)理论基于简单基本假设建立起理论框架,得出几十个与实验符合的理论结果,并提出25项预测以供实验检验。在此基础上,从广义相对论真空方程出发,重新定义其度规张量将之乘以高斯几率分布,SQS理论建立起基本方程,对光子和电子的初步分析结果与实验符合。     

Q：如果我们紧靠宇宙边缘，能乘飞船飞出去吗？

A：“宇宙有多大”是一个千古谜题。古人只能笼统地说“上下四方谓之宇,古往今来谓之宙”,就连牛顿也只能假定宇宙（空间和时间）是无限的,潜台词还是“我不知道”。     

轮椅上的宇宙——霍金的学术贡献及影响

 梳理了霍金的科学贡献及其对相关领域的影响。以时间为序回顾了霍金在经典引力、黑洞热力学及量子宇宙学等领域的巨大科学贡献,并介绍了这些学术工作对引力的全息性质、引力波物理等方面的启发和影响。当然这些包括霍金最为重要的工作,即1974年关于黑洞辐射和黑洞热力学的研究。这一工作影响深远,为人类理解宇宙尤其是引力的本质打开了一扇明亮的窗口。     

大爆炸前的宇宙宇宙学和超弦理论

像“宇宙膨胀”、“大爆炸”、“初始奇点”之类的专业术语，现如今已经成为我们日常用语的一部分。爆炸理论（Big Bang）是宇宙物理学关于宇宙起源的理论。根据大爆炸理论，宇宙是在大约140亿年前由一个密度极大且温度极高的状态演变而来的。本理论产生于观测到的哈勃定律下星系远离的速度，同时根据广义相对论的弗里德曼模型，宇宙空间可能膨胀。延伸（数学上同插值相反）到过去，     

捕获宇宙暴胀余波

今年3月1 7日,美国哈佛大学天体物理研究中心的天文学家们宣布探测到与原初引力波相关的宇宙微波背景辐射B一模偏振信号。如果得到证实,这将是人类宇宙认识历史上的一个重要里程碑。     

三十米巨眼窥宇宙

<正>口径为目前世界最大望远镜3倍的30米望远镜(TMT)的建设已正式启动,将于2014年10月在夏威夷莫纳克亚山举办开工典礼。这一消息意味着30米级望远镜时代的到来,令全球天文学家深感振奋;中国天文学家也将获得一个在世界顶级望远镜上一展风采的绝佳机遇。这个巨型的下一代望远镜是什么样的?它将探寻宇宙深处的哪些秘密?