芬斯勒时空中的宇宙演化

物理学实质性的进展 ,往往是与时空结构的变化密切相关的 ;反之也可猜测 :新的时空几何结构必应导致新的物理发展 .近 10多年来 ,芬斯勒几何逐渐引起数学家的兴趣 ,而它将对物理学的发展起到什么作用呢 ?

宇宙的视界

对主要的各种宇宙模型的粒子视界和事件视界进行了计算和分析，并将这些宇宙模型的视界有无情况汇成表。

宇宙的耗散结构模式探讨

本文试图以耗散结构论、混沌学及系统的非线性性质为出发点,对宇宙的创生,演化和未来等过程进行统一的描述,提出了宇宙的耗散结构模式。通过真空与物质之间的相互作用,可以使物质系统向有序转化,从均匀向非均匀转化。真空成为宇宙不对称之源。其次,简述了宇宙演化过程中物质系统获得负熵流的几种途径。第三,利用负熵流机制具体分析了大爆炸宇宙学的几个重要阶段,对大爆炸宇宙学中难以克服的某些问题作出了我们的解释。第四,较为详细地分析了宇宙未来的发展趋势,表明开宇宙模型也并非一定进展为无限空间,指出了“热寂”的错误。最后,进一步对有关问题如宇宙模型的演化与非线性问题、暗物质问题、宇宙的有限无限问题及宇宙演化的科学美问题作出了独到的思索。

引力“常数”和宇宙“常数”为变量的FRW平坦模型解

本文在引力"常数"G和宇宙"常数"Λ为变量,同时保持Einstein引力场方程形式不变的框架下,讨论了Friedman-Robertson-Walker(FRW)平坦模型的解.我们假设了一个状态方程p=(γ-1)ρ和宇宙常数与哈勃参数的关系Λ=3ηH2,得到了场方程的一个精确解.它描述的是一个减速系数为常数的连续膨胀的宇宙.在极端情况下η=0,这个解可以自动变为大家熟知的G是常数和Λ=0时的FRW平坦模型的解.

玻恩-英费尔德非线性标量场为物质场的量子宇宙模型

最近,Lemos采用Arnowitt-Deser-Misner的方法讨论带有标量场的平坦的R-W量子宇宙模型,得到一个非奇性的量子宇宙模型.我们采用流行的以Hawking,Vilenkin和Linde为代表人物的量子宇宙学方法,发现对于非线性玻恩·英费尔德标量场的R-W量子宇宙模型,当非线性标量场的参量λ>0时,仍能得到一个非奇性量子宇宙模型解.系统作用量取为:

视超光速运动的一个统计检验

本文利用文川提供的视超光速运动数据，对标准宇宙模型、相对论束模型及同步加速自康普顿散射机制在视超光速运动计算方面是否相容的问题进行统计检验．结果表明，理论预言与实际数据相吻合，上述诸理论是相容的，并且它们对视超光速运动的综合解释是合理的．

可变的广义Chaplygin气体的演化及其结构形成

在Friedmann理论框架下,将可变的广义Chaplygin气体(VGCG)作为一种暗能量模型,研究了与其相关的宇宙学量的演化规律.在此基础上,通过导出相关的物理量(诸如:物质的密度反差,增长变量和增长因子)所满足的运动方程,并对其求数值解,我们不仅给出了它们的演化图,深入探讨了相应的演化规律,而且还与ΛCDM模型做比较,讨论了此暗能量模型对宇宙结构形成的影响.研究结果表明,当今宇宙是从过去的减速膨胀演化为现在乃至将来的加速膨胀,并且在近阶段可以模拟ΛCDM模型的演化,它与目前的天文观测符合得较好.

Bianch-Ⅰ型宇宙的二次量子化

采用与弯曲时空量子场论相类似的方法讨论Bianchi-Ⅰ型宇宙。得到了宇宙波函数所满足的wheeler-DeWitt方程,在将这宇宙波函数考虑成相应微超空间中的宇宙场后,不仅可以避免在宇宙量子力学中所遇到的宇宙波函数几率解释的困难,而且得到了宇宙多重产生的结论,并计算出所产生的各种宇宙平均数分布。这种宇宙多重产生的效应可以通过引入一种假想的宇宙探测器来进行观测。

关于暗物质与暗能量参数化的统一模型

构建暗物质与暗能量参数化的统一模型.通过利用与哈勃参数相关的关系式(4),我们给出了一个能统一暗物质与暗能量的参数化的态方程.由此方程出发,导出了相关的一些宇宙学量与红移量之间的关系.通过计算,我们发现暗能量态参数和减速因子的现在值ω0DE,q0以及转换红移zT与超新星观测数据的结果符合得很好.进一步,通过分析暗能量未来的演化趋势,否定了宇宙大劈裂(Big Rip)的命运.

绕超导宇宙弦的广义相对论性冲击波

本文讨论了超导宇宙弦的引力场对相对论性流体的影响,给出了一种激波方程的解。分析表明,引力效应仅提供高阶修正。

标准宇宙的三维投影模型

以宇宙学原理和相对论为基础建立的宇宙的“标准模型”可以用投影法建立一个三维直观模型,为宇宙学、天文学提出一个教学、研究及科普工具.空间第四维是否存在是一个现实问题,它对引力性质及宇宙前途直接相关.

关于几何基础和物理时空的某些探索(英文)

这篇简讯扼要地报道了“关于几何基础和物理时空的某些探索”一文的研究结果:通过对几何公理局限性的分析,揭示了产生不同几何体系的基本原因,揭示了几何空间和物理空间的联系及差别,从而提出一个新的宇宙模型,即宇宙的拓扑模型,应用这个模型,我们解答了现代宇宙学的几个难题,如奇点问题,时空的有限无限问题,以及黑洞及与白洞等问题。

光速不变原理推广（Ⅱ）──论弯曲时空中光速不变

根据等效原理及理论自洽的要求，把光速不变原理推广到弯曲时空。并在此基础上阐明了坐标、坐标变换，物理量的描述与测量等最基本问题的物理意义。

关于第三宇宙速度的计算

本文计算出从地球上发射物体使其能飞出太阳系所需的最小速度,即第三宇宙速度,为13.8km/s,与一些传统教科书中给出的16.7km/s有较大的差异.文中对产生差异的原因进行了分析.

旋量场背景下宇宙弦引力场

考虑静质量为零的中微子背景 ,探讨背景场对整体宇宙弦核外引力场的影响 .采用通常的静态柱对称度规 ,运用共动Cartan标架场方法求解弯曲时空中旋量场的Dirac方程 ,进而求出旋量场的能动张量 .将其能动张量与宇宙弦 (核外 )的能动张量叠加 ,求出了中微子场背景下整体宇宙弦为源的Einstein方程的线性近似解 .其度规为通常的结果加上旋量场的贡献 ,即在通常对数排斥势的基础上获得了一项附加的对数引力势的修正 .对弦核外引力场的时空特性也做了简要讨论 .

在推广的Einstein理论中暴胀的初始条件

本文得到了有两个标量场的宇宙模型的宇宙波函数,其中一个标量场是标准的暴胀场,它的势与另一个标量场有指数耦合。如果把标度因子a看作时间变量,则可得到成功的暴胀所需的标量场的初值。如果把标量场X看作时间变量,则可得到宇宙的最可机半轻为Planck长度,这说明宇宙是量子力学稳定的。

我们的宇宙与德西特相对论

精确宇宙学揭示，宇宙尺度的物理学应以极小的正宇宙常数为标志。这应受到高度重视。我们认为，较之爱因斯坦相对论，德西特（W．deSitter）相对论，包括德西特狭义相对论和以其局域化为基础的德西特引力，才能更好地反映这一特征。

Einstein—Klein—Gordon方程的“平面波”解

探讨了Taud度规下，复标量场的Einstein-Klein-Gordon方程的“平面波”解。

新广义相对论中的均匀宇宙学解

本文利用规范引力理论下的新广义相对论,给出费里德曼方程及其解,并加以讨论,得到一些新推论。

平直Robertson-Walker宇宙背景的场方程

应用背景场展开方法,导出了平直Robertson-Walker宇宙背景的场方程.在此基础上,进一步确定出标量物质场的相互作用势具有指数形式.