广义对称性原理

本文依照自然界的共同性质—对称性,自然科学的研究结果,结合笔者的知识,从中归纳并总结出广义对称性,为广大自然界的任何规律和范围概括出普适性的广义对称性原理,并尝试运用这一原理对世界性的两个物理难题(统一自然力,宇宙的起点)进行了初步的探索。     

加速膨胀的宇宙

提出一个加速膨胀的宇宙模型.假设宇宙的外面仍然是一个物质的世界,称其为广义宇宙.宇宙就像一个吸积的黑洞.从广义宇宙的概念和宇宙是吸积的概念出发,说明宇宙是由于本身引力势能的原因在加速膨胀,不需要一种排斥能量或暗能量.     

宇宙演化总论——二十一世纪广义宇宙学新探索(下)

从广义宇宙学的视角论述了物质起源、宇宙起源、生命与智慧起源等宇宙演化的总体过程,指出宇宙由信息宇宙和物质宇宙共同组成,两者处于无限交流循环的进化状态.针对现代宇宙学研究的一系列焦点问题,诸如黑洞及大爆炸奇点、宇宙对称破缺、引力形态、暗物质、暗能量、类星体能量等进行了溯本求源的剖析;对信息宇宙和物质宇宙的关系、构成宇宙万物的最小基础粒子——单奇子的信息及物质两态性、溢散态正引力空间等宇宙构成的原初问题进行了论述.希望本文创立的广义宇宙学能成为后世宇宙学研究的阶梯.     

宇宙演化总论——二十一世纪广义宇宙学新探索(上)

从广义宇宙学的视角论述了物质起源、宇宙起源、生命与智慧起源等宇宙演化的总体过程,指出宇宙由信息宇宙和物质宇宙共同组成,两者处于无限交流循环的进化状态.针对现代宇宙学研究的一系列焦点问题,诸如黑洞及大爆炸奇点、宇宙对称破缺、引力形态、暗物质、暗能量、类星体能量等进行了溯本求源的剖析;对信息宇宙和物质宇宙的关系、构成宇宙万物的最小基础粒子--单奇子的信息及物质两态性、溢散态正引力空间等宁宙构成的原初问题进行了论述.希望本文创立的广义宇宙学能成为后世宇宙学研究的阶梯.     

广义测不准关系与de Sitter时空背景下的熵

从de Sitter时空背景下的Klein—Goorden方程出发，利用经广义测不准关系改进的薄层brick-wall方法计算了宇宙的熵。结果表明，由这种方法得到的宇宙的熵与宇宙视界面积成正比，和人们预期的结果相符。从中揭示了宇宙的熵与视界面积之间的内在联系，也进一步表明了宇宙的熵是视界面上量子态的熵，是一种量子效应。广义测不准关系的引入使我们看到，brick-wall方法与引力场量子化可能存在着一些内在的联系。     

关于宇宙的能量动量和角动量

广义协变的能量动量守恒定律和作者建立的广义协变的角动量守恒定律克服了其它各种表述形式的困难，本文利用它们研究了Ｒｏｂｅｒｔｓｏｎ－Ｗａｌｋｅｒ宇宙的能量动量和角动量．由于本文采用的守恒定律是广义协变的，所以与坐标选择无关，这与其它文献不同．结果表明Ｒ－Ｗ宇宙的能量动量和角动量皆为零，并给出了零结果的物理诠释．     

广义极值原理及其与最小值,最大值原理的联系和统一

本文将热力学中的熵产生推广到任意的物理系统,即任意系统的广义熵产生是其广义力和广义流的乘积.还定义了系统运动的广义位形空间,并引进一个依赖于体系在广义位形空间中的广义运动路径(推广的广义熵产生)的广义作用量,运用泛函极值条件得出广义极值原理:“在一定条件下,系统状态在经过广义位形空间两点的一切可能运动中,真实运动使广义作用量取极值.如果广义作用量的二阶变分大于零,则取最小值;反之取最大值。”由上原理出发,可分别得出最小作用量原理,哈密顿原理、费马原理、H定理和最小熵产生原理。得出各个最小值、最大值原理是广义极值原理的特例结论,从而将各个最小值、最大值原理统一成为广泛的广义极值原理。     

宇宙子概论

阐述了新的宇宙图景，提出了广义场的物质结构模型，对质量，质量亏损，力和引力场等物理参量重新进行审定，给出了宇宙常数ｑ，描述场的大统一图景。     

关于广义信息论的探讨

在古代宇宙观和现代宇宙学的研究基础上,提出了广义信息的新见解。以60年代四大天文发现为例,介绍了由狭义信息导出广义信息的模型拟合方法。宇宙基因是粒子所携带的广义信息,主要由粒子基本特征参量的取值和有关的物理定律来表征,比较易于识别。生命基因是四种核苷酸所携带的广义信息,主要由这些核苷酸特征参量的取值和有关的自然定律来表征,尚需作更加全面和深入的研究。最后,宇宙系统和生命系统的发展,也遵从对立统一规律及其分支规律——中心主导律,层次依从律,和谐生存律。     

更一般的杂交广义变分原理及有限元模型

根据钱伟长教授对广义变分原理的研究,本文讨论了拉格朗日乘子法及罚函数法在建立广义变分原理中的应用,给出了适用于有限元法中的更广义杂交变分原理。 根据新的杂交广义变分原理建立了新的广义杂交元,并以变厚度薄板弯曲板单元为例,讨论了新的杂交广义变分原理的应用。     

宇无热寂

对地球大气分子应用熵增原理，估同宇宙增熵，并分析宇宙自引力系统实质，指出熵增原理的适用范围，批判定宙热寂论。     

非热平衡Reissner-NOrdstrOm-deSitter黑洞的熵

从Ｒｅｉｓｓｎｅｔ－Ｎｏｒｄｓｔｒｏｍ－ｄｅ Ｓｉｔｔｅｒ时空背影下的Ｋｌｅｉｎ－Ｇｏｒｄｏｎ方程出发,利用ｂｒｉｃｋ－ｗａｌｌ方法计算了黑洞的自由能和熵,结果表明,这种黑洞的熵为它的外视界和宇宙视界面积之和的１／４,与人们预期的结果相符。由此可见,渐近ｄｅ Ｓｉｔｔｅｒ时空中的黑洞熵除了黑洞视界面的贡献之外,还应包括宇宙视界面的贡献,这从一定程度上揭示了黑洞熵与视界面积之间的内在联系,也更进一步     

测不准关系与Schwarzschild-de Sitter黑洞熵

采用由广义测不准关系得到的新的态密度方程 ,研究了在Schwarzschild deSitter时空背景下黑洞的熵 .利用新的态密度方程后 ,不通过截断可以消除brick wall模型中出现的发散 ,进而得到了黑洞熵与它的视界面积成正比的结果 .Schwarzschild deSitter时空的总熵与黑洞视界面积和宇宙视界面积之和成正比的结果 ,揭示了黑洞熵与视界面积的内在联系 ,进一步表明了黑洞熵是视界面上量子态的熵 ,是一种量子效应 .广义测不准关系的引入对视界面附近态密度发散的消除 ,还表明brick wall方法与引力场量子化有关     

Atorus-like黑洞的隧穿辐射特征

 采用Parikh量子隧穿方法,研究了一个环似(atorus-like)黑洞的量子隧穿效应.结果表明在能量守恒的条件下,此黑洞事件视界和宇宙视界处粒子的隧穿率与Bekenstein-Hawking熵有关,真实的辐射谱不再是严格的纯热谱,这是对Hawking纯热谱的正确修正.     

热力学第二定律的成立条件与“热寂说”问题

从对热力学第二定律成立条件的分析以及基于现代科学知识对宇宙特征(不涉及有关宇宙有限与无限之争论)之论证,我们得出热力学第二定律不能应用于宇宙系统以及宇宙“热寂”是错误的结论。     

Characterizing the nonlinear growth of large-scale structure in the Universe

The local Universe displays a rich hierarchical pattern of galaxy clusters and superclusters. The early Universe, however, was almost smooth, with only slight 'ripples' as seen in the cosmic microwave background radiation. Models of the evolution of cosmic structure link these observations through the effect of gravity, because the small initially overdense fluctuations are predicted to attract additional mass as the Universe expands. During the early stages of this expansion, the ripples evolve independently, like linear waves on the surface of deep water. As the structures grow in mass, they interact with each other in nonlinear ways, more like waves breaking in shallow water. We have recently shown how cosmic structure can be characterized by phase correlations associated with these nonlinear interactions, but it was not clear how to use that information to obtain quantitative insights into the growth of structures. Here we report a method of revealing phase information, and show quantitatively how this relates to the formation of filaments, sheets and clusters of galaxies by nonlinear collapse. We develop a statistical method based on information entropy to separate linear from nonlinear effects, and thereby are able to disentangle those aspects of galaxy clustering that arise from initial conditions (the ripples) from the subsequent dynamical evolution.     

宇宙空间演生与粘性宇宙

最近,T Padmanabhan提出一个时空观点,认为宇宙空间是随着宇宙时间的发展而演生出来的,并且宇宙空间的膨胀率归因于全息视界面与主体的自由度数之差。成功地将T Padmanabhan的结果推广到粘性FRW宇宙的情形,进一步验证了T Padmanabhan的建立在全息原理基础上的时空观点的正确性。     

Quintessence黑洞的量子隧穿效应以及黑洞遗迹

天文观测发现了暗能量的存在,因此可以讨论暗能量所包围的静态球对称黑洞。运用了Parikh的量子隧穿模型,研究了Quintessence黑洞的量子隧穿过程以及黑洞遗迹问题。结果表明,在能量守恒的条件下,黑洞外视界和宇宙视界处的粒子出射率与Bekenstein-Hawking熵有关,辐射谱不再是严格的纯热谱。在考虑一级修正后得到具有对数项的粒子隧穿几率,并讨论了黑洞遗迹的存在的可能性。     

含温度背景下宇宙弦的引力场

考虑温度效应,运用改写的能自发破缺产生整体宇宙弦的标量场在有限温度下的拉氏密度,求解了整体宇宙弦核外的引力场方程,对零温理论中的结果作了修正,进而讨论弦核外引力场的性质。     

用人工智能神经网络方法提高宇宙线事例分析的效率

论述了人工智能神经网络方法在分析宇宙线数据中的应用。用蒙特卡洛方法随机产生１４个宇宙线事例,并输入到我们的程序中,其中１２个做训练样品,两个做最终检验。结果显示,事例认证百分之百正确。虽然本文中用的机制很简单,但结果非常满意。