现代宇宙学理论研究的特点

对宇宙学发展的历史及现代宇宙学研究现状进行了分析，讨论了现代宇宙理论研究的主要特点．     

科学家谈天文学重要方向 宇宙大尺度结构

正宇宙学是研究宇宙起源和演化的学科。近年来随着天文观测和理论的快速发展,宇宙学参数已经得到非常精确的测定,宇宙学研究进入了黄金时代。宇宙大尺度结构是宇宙学研究的重要前沿领域,主要是通过多波段巡天测绘不同时期宇宙的物质结构来研究宇宙结构形成和时间演化,从而揭示宇宙的物质组成成分以及宇宙演化物理过程、暗物质、暗能量本质等宇宙学重要问题。     

对牛顿宇宙学的一些探讨

一、历史背景和奥尔贝斯佯谬牛顿的两大经典理论——牛顿务学和万有引力定律,在实验室和太阳系的物理条件下,取得了巨大的成就,並在科学技术发展上,包括对宇宙天体运动的研究,都曾起了巨大的推动作用。但自从广义相对论提出后,人们对宇宙天体的研究日趋深入,解决了一些牛顿理论无去解决的问题,因而在宇宙学的研究中,牛顿理论似乎“过时”了。但用广义相对论等     

纪念广义相对论100周年及其科学方法分析

广义相对论是爱因斯坦科学精神和科学思想的杰出体现,是物理学探索整体引力场控制世界的一把钥匙,是现代宇宙学的理论基础.它与狭义相对论一起构成了现代物理学的基础之一——相对论理论.回顾了广义相对论建立的过程,探讨了广义相对论的意义以及建立过程中使用的科学方法,对广义相对论未来发展的前景进行了展望,以纪念广义相对论发表100周年.     

宇宙学的发展与现状

本文着重于现代宇宙学的发展进程,通过观测事实的综合,分析了宇宙的结构。对于宇宙的有限和无限性问题,作了明确的论述。     

洛伦兹对称破缺与宇宙加速膨胀

1998年的超新星观测表明当今宇宙正在加速膨胀.暗能量是指宇宙加速膨胀的宇宙介质.正的宇宙学常数L是暗能量的重要候选者,但导致宇宙加速膨胀的原因并非L莫属.洛伦兹不变性是物理学最严格的对称性之一,然而所有的量子引力理论都预言了洛伦兹对称性的破缺.基于大尺度洛伦兹破缺(LargeScale Lorentz Violation, LSLV)的宇宙学模型,讨论了有效引力理论修正的Friedmann方程,由此可以得到,大尺度上的洛伦兹破缺和宇宙学常数项的综合效应会产生后期观测到的宇宙加速膨胀.     

超弦理论的几个方向

简述目前超弦理论中比较受到研究者较多关注的几个方向，特别是超弦宇宙学以及观测宇宙的最新进展对理论提出的挑战。     

非对称引力理论(NGT)概略

爱因斯坦的广义相对论自1916年创建以来经历了各种天文观测的检验而被人们认为是一种科学的、优美的引力理论。近二十年来,广义相对论得到了蓬勃的发展。中子星的形成和结构的研究,黑洞物理和黑洞的探测,引力辐射理论和引力波的探测,大爆炸宇宙学……成了它的广阔的应用领域。广义相对论作为一种引力理论本身也在发展。人们相信所有的物理场从根本上说应当用量子理论来描述。然而广义相对论却是一个纯经典的理论,因为在广义相对论的框架中可观测量——特别是度规张量——总是有确定的值的。过去的四十多     

量子宇宙学的发展及影响

半个世纪以来，人们普遍接受了建立在广义相对论基础上的大爆炸学说，后来又确立了大爆炸早期的暴涨阶段，对于在这个标准模型中存在的疑难，人们试图从宇宙的创生期，应运量子理论来找出答案，文章尝试着从这个探索过程中，理清量子宇宙学的形成、内涵及影响，并期望能为以后的研究理清一个思路。     

暗能量理论研究现状概述

近年来的大量天文观测表明,我们的宇宙正在经历加速膨胀,为此,暗能量已经成为现代宇宙学研究的最活跃领域之一.对暗能量理论方面的研究现状作了一个简要的概述.     

揭开星系形成的奥秘

对于宇宙，人们长久以来一直有着执着的向往，从2000多年前的古代哲学家到现代天文学家一直都在苦苦探索着宇宙的奥秘。经过了哥白尼、赫歇尔、哈勃的太阳系、银河系、河外星系的探索宇宙三部曲，宇宙学已经不再是幽深玄奥的抽象哲学思辨，而是建立在天文观测和物理实验基础上的一门现代科学。     

利用最新哈勃参数和物质结构增长参数检验和限制宇宙学模型

为了用最新的哈勃参数和物质结构增长观测值限制标准宇宙学模型,在前人相关研究的基础上,搜集了哈勃参数和宇宙物质结构增长参数的最新测量结果,考虑观测值间可能存在的关联性,整理出其中相对独立的观测值,并利用最小二乘法对不限制曲率的标准宇宙学模型和曲率为0的标准宇宙学模型进行限制,得到暗物质、暗能量和物质涨落幅度的最佳拟合值,所得结果与现在主要的观测结果一致,且限制结果所对应的约化值均在0.7左右.此外,哈勃参数显示的宇宙历史与宇宙物质涨落增长参数显示的宇宙历史一致,且由暗物质和暗能量占主导的标准宇宙模型的有效性不会受未知系统误差的影响.     

现代宇宙学中的数值模拟技术和应用

宇宙尺度上物理过程的多样性和高度非线性使数值模拟成为现代宇宙学必不可少的研究手段,它不仅可以细致追踪宇宙结构的形成和演化历史,同时也为观测和理论模型的检验建立了一个桥梁.本文将总结计算宇宙学领域技术方法的最新发展,包括无碰撞粒子N体数值模拟技术,引入重子物理的计算流体方法.在此基础上,我们将针对现代宇宙学的核心科学问题,简要综述数值模拟技术在面向下一代巡天观测,尤其是暗物质和暗能量探测方面的实际应用.此外,我们选择性地讨论了数值模拟在第一代恒星和反馈作用、宇宙中的气体吸积和恒星形成,以及高红移星系盘的形成研究中所发挥的作用.因应下一代大规模巡天的开展和超级计算技术的快速进步,我们也展望了在未来十年计算宇宙学和相关科学可能取得的进展及发展趋势.     

观测宇宙学的一些新进展

系统介绍了观测宇宙学和其最新进展,包括观测手段和哈勃常数和宇宙的年龄、宇宙的暗物质、暗能量、背景辐射、大尺度结构、元素丰度、活动星系核、中微子、γ暴等热点问题,并提出了观测宇宙学存在的问题和挑战.     

近代宇宙学的无据性和无理性

介绍近代宇宙学的宇宙大爆炸学说、星云后退现象、哈勃定律、多维空间、弯曲空间和黑洞,指出这些理论都是没有根据的。提倡用朴素的宇宙观——唯物主义时空质能观去研究宇宙。人们对宇宙的观测和了解是十分有限的。宇宙学研究要实事求是,知之为知之,不知为不知。     

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?     

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，     

精确宇宙学

高精度微波背景观测,加之大尺度结构,超新星等观测的快速发展,引领宇宙学进入精确宇宙学时代.我们对于宇宙的理解不再停留在定性描述阶段,而是进入了高精度定量测量阶段.本文将对重要宇宙学观测给出介绍,并对研究现状,及未来挑战等给出讨论.     

弦宇宙学基础

本书是目前第一本介绍弦宇宙学方面知识的专著。主要内容是介绍弦宇宙学方面的基本知识，包括弦和标准宇宙学的基本常识，以及弦在宇宙学中的应用、弦理论对原初宇宙可能的影响，还详尽地讨论了通过求解弦方程而得到的一些新的宇宙学模型。本书的目标是提供一个基本而详尽的关于弦宇宙学的介绍，它全面地总结了本领域15年来的研究成果，并简要介绍了目前的一些新进展。     

现代宇宙学模型方法初探

本文分析和讨论了现代宇宙学理论研究的方法特点。认为宇宙学模型方法可概括为四个基本要素的“反馈”过程,存在着关于宇宙学的研究对象、方法和判断的统一模式——模型方法规范。文章从方法论的角度出发,认为标准模型是宇宙理论研究的主流。