SO（10）GUT暴涨宇宙模型

当 SO(10)GUT(大统一理论)模型,通过两类45维伴随表示和16维旋量表示的 Higgs场破缺,计算 C-W 型单圈有效势,获得了 SO(10)GUT 的暴涨宇宙模型,得出若宇宙暴涨产生时温度为 T～10~(13)GeV,就能满足密度涨落(δρ)/ρ～10~(-4)要求,宇宙常数为1.38×10~(52)cm~(-2),宇宙在暴涨期尺度增大～10~(800)倍。     

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.     

SO(10)GUT暴涨宇宙模型

当SO(10)GUT(大统一理论)模型,通过两类45维伴随表示和16维旋量表示的Higgs场破缺,计算C-W型单圈有效势,获得了SO(10)GUT的暴涨宇宙模型,得出若宇宙暴涨产生时温度为T～10~(13)GeV,就能满足密度涨落(?)～10~(-4)要求,宇宙常数为1.38×10~(52)cm~(-2),宇宙在暴涨期尺度增大～10~(800)倍。     

暴涨宇宙的一个可能解

证明了在非均匀球对称的Tolman-Bondi时空中，应用Brans-Dicke理论，当作为外场的B-D标量场是非均匀的，且将其视为时空挠率的挠率势时，选取合适的拉氏作用量，则极早期宇宙将以指数幂律倍增的形式发生暴涨。     

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.     

G(o)del宇宙模型的一个近似解

通过对G(o)del宇宙基本性质的分析,求得了弱场条件下其Einstein方程近似解,并对该解进行了分析.     

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.     

具有指数势的量子宇宙学暴涨模型

本文讨论了微超空间中具有最小耦合标量场的暴涨宇宙的量子宇宙学模型，暴涨势为运用Ｈａｒｔｌｅ－Ｈａｒｋｉｎｇ边界条件提案，我们得到了宇宙极早期时标度因子和标量场随时间的演化关系，以及为克服视界和平性问题所满足的约束条件．而且发现Ｈａｒｔｌｅ－Ｈａｗｋｉｎｇ波函数可以预言导致暴涨的初态．     

非均匀时空有挠的暴涨宇宙模型

在非均匀球对称的Tolman-Bondi时空中,在Einstein-Cartan理论下,采用M.Gasperini给出的自洽的引力场方程,当考虑自旋与自旋的相互作用时,发现自旋密度对极早期宇宙起支配作用,是引暴涨的根本原因,而且极早期宇宙是以辐射和尘埃为主,同时,由该模型得到一个非零的最小“宇宙半径”和初始密度。     

Gdel宇宙模型的一个近似解

通过对Gdel宇宙基本性质的分析,求得了弱场条件下其Einstein方程近似解,并对该解进行了分析.     

Matter Bounce宇宙模型研究

通过描述宇宙学的发展历史和现状,指出大爆炸理论和暴涨理论虽然有许多优点,可以解释许多现象,但它们并不是完美无缺,无懈可击,仍然有一些无法解释的问题.而matter bounce宇宙模型是一个可以取代前两种理论的模型,可以得到与宇宙观测相吻合的结论,因此研究这个模型是非常有意义的.     

膨胀的多重宇宙

安东尼·阿圭雷博士(基础问题研究所科学副总监)在过去的十年中,宇宙学领域内发生了两件令人震惊的大事:一是宇宙学家们建立了一个真实的宇宙学"标准模型".通过结合一系列相对简单的对早期宇宙的猜想和已经证明的引力、核子、等离子和天体物理学知识,该理论能够适用于几乎所有现存的观测数据,并可重复测试和相互校验该模型的基本构成.二是科学家们意识到,通过宇宙膨胀--这一理论原本是为了解释构建"标准模型"所需的宇宙早期情况而提出的--目前所观测到的宇宙可能仅仅是一个巨大、复杂、多元的多重宇宙的"沧海一瞥",毫不足奇.多重宇宙的结构如何?我们所处的宇宙与其他宇宙关系如何?如果根据该理论推导出来诸多属性不一的宇宙,我们将使用哪些属性来与所能观测到的宇宙相互印证,以证明该理论的真伪?这些就是本文中两个主题人物所提出的一部分问题.亚历山大·维兰金(Alexander Vilenkin)是膨胀理论的先驱之一,亦是多重宇宙研究领域的顶尖科学家.理查·伊瑟(Richard Easther)则是一位致力于研究多重宇宙理论中一个最为微妙的方面的年轻科学家.他的研究方向是:如何在清点多重宇宙中的宇宙?     

暴涨宇宙与原初引力波

暴涨宇宙和原初引力波是当前基础物理学研究的热点.BICEP2团队在CMB中测量到大的张标比,这提供了暴涨宇宙的一个直接证据,证明了原初引力波确实存在,并在量子理论与广义相对论之间建立了桥梁.     

快子暴涨的Hamilton-Jacobi形式及宇宙学扰动

讨论带有Born-Infeld作用量的快子场所驱动的暴涨模型.首先给出了快子暴涨方程的Hamilton-Jacobi形式并且考虑如何去解Hamilton-Jacobi方程;然后讨论快子场的宇宙学扰动给出扰动场的模方程;最后,讨论了一个真实的由弦理论得来的滚动快子模型.     

非对易时空中的动能项暴涨宇宙

暴涨宇宙也可以通过暴涨场的动能项来实现,称为K-inflation暴涨模型.在暴涨时期,宇宙的能量非常高,引力的效应也比较大.根据广义相对论,引力是由时空的几何来描述的.笔者以时空测不准原理作为出发点,研究了在非对易时空中的K-inflation模型.结果表明,在该模型中,所有的扰动模式都产生在视界之内,并且时空的非对易效应以线性项的形式贡献到扰动的功率谱指数中.与实验观测比较之后,发现该模型能够比较好地符合最新的数据.     

引力"常数"和宇宙"常数"为变量的FRW平坦模型解

本文在引力“常数”G和宇宙“常数”Λ为变量，同时保持Einstein引力场方程形式不变的框架下，讨论了Friedman—Robertson—Walker(FRW)平坦模型的解．我们假设了一个状态方程P=(γ一1)ρ和宇宙常数与哈勃参数的关系Λ=3ηH^2，得到了场方程的一个精确解。它描述的是一个减速系数为常数的连续膨胀的宇宙，在极端情况下η=0，这个解可以自动变为大家熟知的G是常数和Λ=0时的FRW平坦模型的解。     

总星系局爆宇宙理论

大爆炸宇宙理论是一个非常成功的宇宙理论,它在经过古斯等人提出的暴涨理论修正后日趋完善。但即使这样也还存在几个难题无法解决：（1）欧洲普朗克望远镜揭示的宇宙背景辐射的不对称性;（2）宇宙中所有物质来源于大爆炸没有实验依据;（3）存在暴涨中宇宙膨胀的超光速问题。为了解释上述难题,本文提出了一种建立在大爆炸宇宙理论基础上的多宇宙模型：总星系局爆宇宙模型。该模型可以很好地解决上述难题,文中提出了检验理论模型新的实验方法,通过实验可以最终确认真实的宇宙到底更符合哪个模型。、     

宇宙大爆炸思想的历史来源及一个遗留问题

1923年哈勃通过对星云距离的测量最终确认了河外星系的存在,后来又发现了普遍的星系红移,推测宇宙在膨胀,自然宇宙的过去比现在小,最小为零,这样宇宙大爆炸理论就渐渐地形成了.可是有一个问题一直存在:宇宙大爆炸产生的物质是宇宙的全部还是部分?可以发现当年宇宙学家们毫不犹豫地选择了前者,但现有的证据无法证明:宇宙大爆炸一定产生了宇宙的全部物质,这仅仅是个假设,标准宇宙模型是以这个假设为前提的,本文尝试从另一个思路,重新对宇宙进行考察.     

宇宙"常数"变化的 Bianchi-Ⅰ型宇宙模型的解

在定域旋转对称的Bianchi-Ⅰ型时空中讨论了宇宙"常数"为变量的Einstein引力场方程的解.从能量动量守恒定律中包括真空的能量-动量T(vac)μν=-Λ(t)gμν的观点出发,得到了场方程的一个精确解,并对其相关的物理性质作了简要的讨论.这是一个较为普遍的解,它把文献中的结果作为特例包括在内.