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(续)

4 暴涨宇宙4.1 暴涨宇宙的基本思想为了解决以上宇宙学的疑难问题。1981年古思(Guth)首先提出高温相变导致极早期宇宙暴涨的方案。他的这一方案的基本思想是:假设在宇宙极早期的某一段时间内(一般认为从10~(-34)秒到10~(-32)秒),宇宙的标度因子按指数规律增长(the inflation universe 一词由此而来),即 R(t)～e~(Ht)。而标准模型中 R(t)～t~(1/2)。借助于这一思想就可解决一些宇宙学的疑难问题。现在的问题是如何用具体的物理图象来实现这一思想。4.2 暴涨宇宙的具体物理图象     

额外维和宇宙氦丰度的相关性质研究

根据Mukhanov反应率表达式计算宇宙氦丰度的数值,当额外维空间存在时,通过精细耦合常数α、弱作用耦合常数GW、引力耦合常数G的变化关系推导修正的平衡方程,同时计算额外维数d变化时宇宙氦丰度的修正值.当额外维标度因子的变化值取ε=10~(-2)和ε=10~(-3)时,分别计算额外维空间维数由d=2～11时的氦丰度值.另外,对额外维标度因子随时间振荡变化的氦丰度值的计算结果表明:如标度因子的变化值取ε=10~(-2)或δ=10~(-3)时,氦丰度有一定变化;如标度因子变化值取ε=10~(-3)或δ=10~(-3)时,氦丰度的变化不明显.     

SO(10)大统一模型的有效势

本文讨论了一般有效势的计算方法和 SO(10)群的破缺机制,并计算了 SO(10)大统一模型单圈近似下的有效势。这一有效势的得出不但对讨论 SO(10)大统一模型理论的整体对称性是有益的,而且可用来讨论极早期宇宙的剧烈膨胀过程。     

具有奇异物质与暗能量作用的二维Brans-Dicke宇宙模型

本文研究了具有奇异物质与暗能量作用的二维Brans-Dicke宇宙模型，并获得了一些新的宇宙学解，这些解可用于解释宇宙加速膨胀；此外，对二维Brans-Dicke弦引力模型中的宇宙学解进行了探讨，发现弦气体具有负能密度这一奇特性质，这一结果可导致早期宇宙的暴涨.     

弦模型与粒子的内部对称性

本文建议一个4维弦模型,由于秩6的内部对称使弦从10维降至4维。分析了各种8秩对称群,指出唯一合理的侯选者是SO(4)×SO(4)×SO(4)。这和作者(Luo and Yang, Phys. Letters 113B(1982) 162; Nuovo Cimento 81A(1984)687)近年提出的Trplet Code模型正相吻合。于是可将TC模型纳入具有无反常、无发散等优点的10维弦模型的框架。鉴于这个模型能对轻子和夸克进行成功的分类,有可能将超弦发展成为一个现实的基本粒子模型。     

SU_L(2)×U_1(1)×…×U_n(1)弱电规范群和GUT中磁单极矛盾的消除

大统一理论(GUT)预言了超重磁单极存在。如果磁单极是二级(或弱一级)相变产生的。那么在宇宙早期核子合成时代,磁单极密度的估计值将远大于观察值的上限。本文提出一类新的大统一模型,它以SU_L(2)×U_1(1)×…×U_n(1)为弱电规范群。由于其中必定存在Z弦相互作用,因而它所预言的宇宙早期磁单极与标准热大爆炸宇宙学预言的没有矛盾。     

宇宙重子不对称的起源

近十年来宇宙学工作者和粒子物理学工作者对宇宙的极早期(即从普朗克时间 t_p～10~(-44)秒到强子时代_(th)～10~(-4)秒之间的时期)的宇宙状态及演化情况表现出极大的兴趣。从大统一理论的观点看来,目前宇宙间存在的重子不对称状况很可能就是这个时期的粒子生成过程引起的。本文论述了这个大统一理论的粒子生成机制,同时也指出了其中存在的不确定性和问题。     

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.     

再论暗物质、暗能量、引力波-中微子及力的统一问题——从宇宙微波背景辐射B模偏振之发现的物理学意义谈起

进一步探讨暗物质、暗能量、引力波-中微子及力的统一问题,结果认为:(1)以宇宙大部分星系合并成的重力真空星的类似局部暴涨解释了宇宙加速膨胀的可能是暗能量的高比例之源;证明哈佛—史密森天体物理学中心等BICEP2望远镜发现的宇宙微波背景辐射的B模式偏振信号,可能是宇宙暴涨与上述的类似局部暴涨的引力波叠加作用的结果。(2)英国《自然》杂志发表的76个"黑洞"探测所发现的强大的磁场,客观上较强有力地支持作者提出的"黑洞"(暗星)的夸克星模型:由1/3基本电荷的正负夸克以类似于金刚石的正四面体"空间点阵"组成。质能守恒定律提示1/3基本电荷的夸克可能是空心结构。(3)进一步支持"黑洞"(暗星-夸克星)作为暗物质的候选者的可行性。