与爱因斯坦宇宙学常数相关的狭义相对论:评介德西特不变和反德西特不变狭义相对论

通常的狭义相对论是在庞加莱变换下不变的,它的基本度规为闵科夫斯基时空度规,该度规满足没有宇宙学常数L的真空爱因斯坦方程.本文指出:L10时的狭义相对论是德西特/反德西特不变狭义相对论.求解L10的真空爱因斯坦方程,得到这种拓展的狭义相对论的基本度规是陆启铿-邹振隆-郭汉英1974年提出的Beltrami度规;用欧拉-拉格朗日方程证明Beltrami时空的自由粒子运动是惯性运动.本文求出了德西特/反德西特不变狭义相对论的全部凯林(Killing)矢量,证明了Beltrami时空是最大对称性空间,导出来全部守恒量.构造了理论的正则形式,发现了正、负正则能量的色散关系的不对称性;实现了正则量子化,导出了相对论性波方程,从而建立了德西特/反德西特不变的相对论量子力学.简要介绍了通过天文观测原子(或离子)能级劈裂来探测精细结构常数a改变的实验.实验结果在4~5σ置信度内否定了庞加莱不变狭义相对论的预言,发现在z≈{1~3}处ɑ_z≠ɑ_0.由于原子或离子能级的精细结构是相对论量子力学的结果,所以观测实验支持在红移z≥1的狭义相对论量子力学中的L修正不可忽略.这是对德西特/反德西特不变狭义相对论的实验支持,是超出现有物理学标准模型的新物理.     

不变曲率的变换与曲率的几个不变性定理

本文首先引进不变曲率的变换,然后证明曲率的几个不变性定理. 设M为n(≥2)维C~∞流形,(?)记M上C~∞向量场的全体,{x~i}为M上点x的局部坐标系,{(?)/(?)x~i=(?)_i}为x点切空间的基向量场,{dx~i}为其对偶基;有时还假定M上具有非异的度量g,此时在x的切空间上还存在正交规     

CP~n的(0,1)热核形式

设[z~0,z~1,…,z~n]为CP~n的齐性坐标系,取其一个局部坐标邻域U={z~0=1}。在局部坐标系Z=(z~1,…,z~n)下,Fubini-Study度量可写为     

Reinhardt域的Khler几何

令,作者已证明(0≤j≤n)生成的D的Khler度量在D的解析自同胚群Aut(D)下不变。现在计算在这种不变Khler度量下的各种曲率。设H_j(z,)是由K_j(z,)生成的度量方阵,     

局部De Sitter不变性

一我们曾经在局部Lorentz不变的重力规范理论的基础上,建议从局部de Sitter不变的角度来描述重力场,并进行了初步的尝试.根据典型时空理论,常曲率半de Sitter空间中可以定义惯性坐标系.同时,由于齐次Lorentz群是de Sitter群的固定子群,Min-kowski空间是de Sitter空间曲率为零的退化     

无穷维Teichmller空间中测地线的唯一性问题

<正>设[μ]是Teichm(?)ller空间T(Γ)中的一点,且[μ]≠[0].当T(Γ)是有限维时,[μ]中的极值Beltrami微分唯一,并且测地线段α:[tμ₀](0≤t≤1)是连接[0]与[μ]的唯一测地线段,这里的μo是[μ]中唯一的极值Beltrami微分.但是,当T(Γ)是无限维时,[μ]中的极值Beltrami微分不一定唯一.第一个反例由Strebel给出,该反例被称为Strebel烟囱.由此,Gardiner于1988年提出下面的基本问题:     

二阶椭圆型方程的解

几何中一类很有意义的问题——指定曲率问题引起了许多从事几何和分析研究的数学家的关注.对一个n维的Riemann流型(M,g),K(x)是M上的一个给定函数,是否存在另一个与g共形的度量 g_1,i.e.g_1=φg,φ>0,且φ是M上的一个连续函数,使在g_1下其曲率为K(x)。     

一类Beltrami流动和Lagrange湍流

Beltrami流动是指涡旋矢量和速度矢量处处平行的一种流动。在很多情形下,它的流体质点的轨迹是混沌的,此时这种流动可以具有很大的输运能力,被称为“Lagrange湍流”。本文绘出一类新的Beltrami流动,它们沿直角坐标x、y、z方向的速度分量v_1、v_2、     

Finsler几何的研究进展

什么是Finsler几何? Finsler几何可以是狭义的(即经典意义的), 也可以是广义的. 前者是关于(正定)Finsler空间的几何学. 这里Finsler空间大体上讲是正则的内度量空间(inner metric space), Riemann空间便是其特例. 这样我们可以看出Finsler几何就是"不作二次限制的Riemann几何”[1]. 广义Finsler几何是经典意义Finsler几何的扩展和延拓. 它体现了狭义Finsler几何的思想方法在其他领域中的应用. 广义Finsler几何包括Lagrange几何学[2](去掉齐性条件的Finsler度量的几何变分学)和semi-spray几何学(即二阶常微分方程组的几何方法[3,4] ).…     

论时—空坐标系及若干时间条件问题

本文在简要评述时间概念的基础上,论述了时间一般不是一维的概念。讨论了如何建立时间坐标系;时间坐标系中的时间曲线;时—空坐标系的结合型式;以及在一级时间坐标系中的两相对运转的空间坐标系之间的坐标变换公式。进而讨论了伽利略变换与洛仑兹变换,以及狭义相对论精确成立的时间条件。并得出结论:在大自然中具有物理实在的,可能长时间存在的惯性坐标系和一维时间,以及大范围的平直空间,是不存在的。     

复射影空间的Kaehler子流形的数量曲率

一、引言设CP~m(1)是具有Fubini-Study度量的m维复射影空间,它的常数全纯截面曲率等于1,M~n是CP~m(1)的n维紧浸入Kaehler子流形,分别用Q、r表示M~n的Ricci曲率和数量     

非对称第一类Siegel齐性域的酉几何

钟家庆、殷慰萍给出了非对称可递域的若干类型,使得所构造的非对称可递域的例型成为其特例,并引进了这些新的非对称域的扩充空间。本文从酉几何的角度探讨非对称域与对称域之间的关系,得到了非对称可递域S_Ⅰ、S_Ⅱ、S_Ⅲ与相应的对称域在核函数、Hua度量、Bergmann度量及酉曲率(全纯截曲率)方面的关系式。     

S~2上的数曲率问题

设R(x)是二维球面S~2上的光滑函数。一个微分几何问题是:在何种条件下,R(x)是S~2上某个与标准度量g_o共形的度量(?)=e~ug_o的数曲率?这问题化为求解以下的椭圓方程:其中△是关于标准度量的Laplace算子。     

无穷维Teichmller空间中测地线的唯一性问题

设[μ]是Teichm(?)ller空间T(Γ)中的一点,且[μ]≠[0].当T(Γ)是有限维时,[μ]中的极值Beltrami微分唯一,并且测地线段α:[tμ_0](0≤t≤1)是连接[0]与[μ]的唯一测地线段,这里的μo是[μ]中唯一的极值Beltrami微分.但是,当T(Γ)是无限维时,[μ]中的极值Beltrami微分不一定唯一.第一个反例由Strebel给出,该反例被称为Strebel烟囱.由此,Gardiner于1988年提出下面的基本问题:Gardiner问题 设[μ]是无穷维Teichm(?)ller空间 T(Γ)中的一点,且[μ]中有两个极值Beltrami微分μ_1和μ_2.那么连接[O]与[μ]的测地线段α_1:[tμ_1](0≤t≤1)与测地线段α_2:[tμ_2](0≤t≤1)是否相同?对于Gardiner问题,Li Zhong首先给出万有Teichm(?)ller空间中α_1与α_2不同的例子.之后,Tanigawa与Li Zhong分别给出了一般的无穷维Teichm(?)ller空间中α_1与α_2不同的例子,从而给予Gardiner问题否定的回答.进一步,人们自然会问:Gardiner问题中的α_1与α_2在什么条件下相同?在什么条件下不同?Tanigawa,Li Zhong以及沈玉良分别给出一些无穷维(或万有)Teichm(?)ller空间中α_1与α_2不同的充分必要条件.本文找出了无究维Teichm(?)ller空间中α_1与α_2相同的充分必要条件.     

P~n(R)P#~n(R)上的Riemann度量

1972年,Cheeger基于他的一个关于秩是1的对称空间的构造,提出了下列问题:设M_1和M_2真是正截面曲率的紧致Riemann流形,问M_1和M_2的连通和M_1#M_2,是否允许一个正截面曲率的Riemann度量。     

宇宙学平坦问题的非暴胀解

按照标准宇宙学,宇宙空间曲率有正、负和零三种。如果宇宙物质的平均密度大于临界密度3H_0~2/8πG(H_0为描述现在宇宙膨胀率的哈勃常数,G为引力常数),则曲率为正;小于时,曲率为负;两者相等时曲率为零。天文学家认为宇宙空间曲率接近于零,即宇宙是平坦的。美国宇航局1989年11月发射上天的“宇宙背景探测器”卫星搜集的数据进一步肯定了这一平坦     

Einstein流形中超曲面的平均曲率流

Huisken证明了Riemann流形中满足适当凸性条件的超曲面沿其平衡曲率向量演化时收缩成一点。本文研究了在正拼嵌(pinched)的Einstein流形N~(n+1)中一类非凸的初始超曲面M_0的演化方程,获得同样的收敛结果。 以g=(g_(ij))和A=(h_(ij))分别表示M_t的诱导度量和第二基本张量,以H=g~(ij)h_(ij)和A~2=h~(ij)h_(ij)表示它的平均曲率和第二基本形式的模长平方。是N~(n+1)的Riemann曲率张量,是它的共变导数。证明如下:     

曲面到CP~n具Dirichlet边值之调和映射的多解

设Σ是具非空C~(2+r)边界δΣ的紧曲面,设CP~n是具正常全纯截面曲率c的Kaehler度量的n-维复射影空间。 定理 如果X∈C~(2+r)(δΣ,CP~n)是非常值的,那么至少存在两个以X为边值的不     

一种新的重力理论——重力的局部de Sitter不变理论

一按照典型时空理论,在以 de Sitter 群(?)为运动群的常曲率时空中存在着惯性运动和惯性坐标系.由于 de Sitter 群综合了齐次Lorentz 群(?)和“平移”变换,又是(3,1)号差的Riemann 流形所允许的最大运动群,因此,从局部 de Sitter 不变的角度来描述重力过程,     

常曲率空间中的全脐超曲面

设M彳是(n 1)维常曲率c空间中的一个封闭、局部凸超曲面,其中c≥0(如果c<0,我们进一步假定M有正截面曲率)。用E_r表示M的第r阶平均曲率。邱成桐曾证明,如果E_2=常数,则