宇宙中物质的压力对宇宙年龄的影响

在标准宇宙学模型中,非相对论性物质(以下简称为物质)被视为无压的尘埃粒子[1],然而其合理性并未定量地证实过.Peebles[2]也曾提到过考虑宇宙中物质压力的必要性.目前的研究表明,在冷暗物质宇宙学模型基础上,宇宙中大尺度结构形成的高精度计算机数值模拟和理论分析都预言,在星系和星系团的中心应该有一个致密的核;然而这与目前的观测如星系团的引力透镜观测等相矛盾.最近Spergel等[3]假定冷暗物质之间存在着相互作用力,即存在着热压力,并对其做了深入研究,但也并未涉及其对宇宙年龄的影响.     

宇宙、物质与能量

从现代物理学出发,对现代宇宙学的新观点进行了系统分析,并从科学与哲学的角度研究了宇宙,物质与能量之问的关系。     

主宰宇宙命运的暗物质

宇宙是膨胀的还是坍缩的,或者宇宙既不膨胀也不坍缩,这种命运完全取决于暗物质对宇宙物质密度的贡献。     

负物质的基本定律和其作为暗物质的理论检验——负物质与Higgs机制和暴涨宇宙等的关系

基于发展Dirac的负能态得到最完备的对称结构提出的负物质,其主要特征是与所有正物质之间都是斥力.这样正负物质通常是两类拓扑分离的区域,是不可见的.因此负物质可以作为暗物质最简单的候选者.对暗物质最近提出的幻影(phantom)就是负物质.Higgs机制也许是正负物质的乘积.如果正负物质在量子涨落中同时产生,则可以导致暴涨宇宙,它从一无所有中产生.假设负物质可以屏蔽正物质,则可见天象应该显示季节效应.此外得到负物质假设可以预言的8个结论,并提出检验负物质存在的某些方法.最后基于自然定理的无矛盾公设,提出负物质的两个基本原理和三个基本定律.     

从宇宙的年龄看宇宙的演化

本文介绍了基于实验事实的宇宙的特点,且随着宇宙的年龄的增长,宇宙的演化过程。     

负质量物质系统与宇宙的加速膨胀

 继续深化负质量粒子理论模型.正负质量粒子构成宇宙的质量对称性,质量正负号不同粒子互相排斥，负质量粒子与正质量粒子相遇会产生全湮灭效应，真空是正负质量粒子的束缚态.该理论成功地解释了宇宙的加速膨胀和暗能量有关的疑难问题；也解释了Olbers 佯谬和 Sealiger佯谬.     

首次绘制出宇宙暗物质分布图

借助哈勃太空望远镜和计算机模拟技术，美国一个研究小组首次绘制出两个星系簇中宇宙暗物质的分布。分布图支持了关于暗物质的理论假设。暗物质（包括暗能量）被认为是宇宙研究中最具挑战性的谜题，它代表了宇宙中90％以上的物质含量，而我们可见的世界只占宇宙物质的10％不到。暗物质无法直接观测，却能干扰星体发出的光波或引力等，其存在能被明显感受到。科学家曾对暗物质的特性提出了多种假设，但还没有得到足够的验证。     

正反物质对称宇宙模型

本文分析了量子场论中的狄拉克方程解，认为真空应定义为被负能电子和正能正电子对与负能正电子和正能电子对共同填满的大海，并根据正电子的质量约较电子的小千分之二的精密实验，假定真空中的负能正电子只需吸收２倍于其电场能的正能即可转变为宇宙中的正反电子，电子如此，质子也是这样，即真空的负能正反质子也只需吸收２倍于其电场能的正能即可转变为宇宙中的负能正反质子，据此，本文便建立了正反物质对称宇宙模型，并与当前公认的大爆炸宇宙模型进行了比较，真正从本质上说明了宇宙的起源     

宇宙的奥秘

宇宙中的暗东西不仅有暗能量，还有暗物质。它参与组成了约25％的宇宙。     

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.     

从物理学角度探讨宇宙平衡结构

宇宙中存在各类天体,它们都在一定条件下处于平衡状态,才使得宇宙具有一定的结构。星体主要是受引力,电力,热压力,简并压力等４种因素的支配平衡。     

宇宙起源及宇宙命运

引入宇宙早期核子概念,认为宇宙不是起源于时间为0、空间为0的点大爆炸,而是起源于t=10-62s,T=1051K,r=10-52cm“超微黑洞”的大爆炸.爆炸后宇宙是一个光子热平衡态和引力束缚态共存的系统,光子热平衡态占优势,迫使宇宙膨胀.tc=10-35s,宇宙对应的温标为1014GeV,并在tc=10-35~10-32s间发生暴胀、相变.暴胀、相变中形成的多成分粒子宇宙,是现时粒子的超对称性伴子,有较大的质标.“中性微子”质量m-U0e,B=230 GeV,它是暗物质,当暗物质使宇宙总质量多得过了头,宇宙即由膨胀转入收缩.     

引力场的负能量特性——一种全新宇宙观

通过对引力场的深入研究，用现有引力场理论的各种合理结果，严格证明了定理：“引力场（波）能量是负能量”。自然地解释了光谱线宇宙引力红移的观测结果。合理地给出了一个真实的宇宙。     

关于宇宙发生论的地学分析

宇宙发生论是儒家思想和理论的基石,也是地球科学研究的范畴.介绍了董仲舒、周敦颐、邵雍和张载等宇宙发生论的主要内容以及地球科学与其对应的科学解释.在此基础上,提出宇宙发生论的4个内涵:中国古代宇宙观、宇宙发生论的历史演变、宇宙发生论的地位和作用、宇宙发生论所涉及的方法论.     

暗物质之迷

由星系团的运行速度观测而推测出来的宇宙中含有大量暗物质的理论似乎获得了大部分物理学界和天文学界的人的认同。而我却不认同此理论,因为事实上并不存大大量的暗物质,只要将整个星系的各个恒星对星系边沿的恒星的万有引力重新逐个计算并统计引力效应就能得到边沿恒星绕行所需要的引力值。使得万有引力的增大的原因在于临边陡增效应和力桥效应,并由此提出了万有引力新的表述。     

对宇宙暴胀和重新加热的解释

为了解决宇宙大爆炸标准模型与观测实验的困难,提出了宇宙暴胀模型,要求宇宙于１０^－３５　ｓ、能标为104　GeV时发生暴胀,暴胀使能标降到109　GeV左右,于１０^－３２　ｓ暴胀结束宇宙又重新加热到104　GeV.一种可能的解释是：当时刻为１０^－３５　ｓ时,费米型夸克Ｔ２／３Ｆ的超对称伴子Ｙ＋２／３ＴＢ,Y-＋２／３ＴＢ对发生湮灭转化为光子对,使宇宙背景能量突然上升所致.     

宇宙加速膨胀的一个玩具模型和修正的引力理论

Einstein引力理论在大尺度上的修正是解释目前宇宙加速膨胀的一类颇受关注的方案,它不需要引入奇怪的暗能量.作者构造了一个玩具模型,它与目前的天体物理数据相吻合,且能避免宇宙大撕裂.把宇宙标度因子a(t)代入由含待定修正项修正引力导出的宇宙动力学方程,并在t=t0处展开为Taylor级数,保留前2项,定出引力拉氏量中修正项的系数,从而把修正项置于更为可靠的基础上.     

数学文化与中西方宇宙观念探讨

西方文明发展史表明,数学理性在西方宇宙观念中发挥着巨大的作用,在描述宇宙结构上展现不可思议的有效性。中西方古代数学在民族文化中的地位存在巨大差异,导致中西方古代天文学具有不同的理论建构。从中西方数学文化史意义上看,西方数学文化对民族思维方式、民族理性精神的影响巨大,而中国古代民族文化中起理性建构作用的是周易,而不是中国古代数学。     

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．