“暗物质”和“暗能量”——决定大宇宙结构和宇宙最终命运的两个科学名词

＂物质＂和＂能量＂是两个普通而常见的科技名词,也是最上位的科技名词。如果它们各自加上一个普通定语＂暗＂,组成新的复合词——＂暗物质＂和＂暗能量＂,前者令物理学家几乎一无所知,后者荣获了2012年诺贝尔物理奖。这两个物理名词涉及的对象,都是天文学家发现、确认并命名,现在算是天文学名词。

开启了中国的空间科学新时代——中国科学院紫金山天文台暗物质和空间天文研究部巡礼

中国科学院紫金山天文台暗物质和空间天文研究部面向现代天文学及宇宙物理学的重大科学前沿,通过发展先进天文探测器技术并研发空间天文观测设施,致力于解决暗物质粒子的本质、太阳日冕物质加热、超铁元素起源、宇宙线起源、宇宙中丢失的重子物质、中子星物态方程等重大的基础性科学问题。

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。

暗物质暗能量的性质与相互关联

最近英国学者据帕拉纳尔天文台的观测数据分析,对宇宙暗物质暗能量研究取得了一些进展.若认为宇宙暗物质是费米型中微子v0eF及其超对称伴子中性微子0eB组成,则据天体演化的2类自由流阻尼标度给出的质量、半径计算式,总结出暗物质特性,结果与观测基本相符,支持热暗物质说,同时也讨论了暗物质与暗能量的相互关联.

Q泡暗物质的能量稳定性与激发态

暗物质的理论研究和实验探测是天体粒子物理学中的重要课题,这种物质可能是最轻的超对称粒子构成,并以玻色球和泡的方式存在.在复标量场模型中构造了带U(1)荷的Q泡模型,通过引入两种跑动势的方法计算了Q泡暗物质的特征半径和能量稳定性质,结果得到了Q泡在s基态和p、d、f激发态的U(1)荷和能量,计算了不同能级的能量差,分析了能级的简并性质.这一研究的物理意义在于Q泡暗物质可以发射不同能量的粒子,并为暗物质的实验探测提供一定的理论预测.

暗物质暗能量与地球动力学

近年来世界重大科技进展中,"暗物质"与"暗能量"始终是关注的焦点。暗物质无法用肉眼看见,意味着它们不能发射电磁波,只能通过引力产生的效应知道它的存在。暗能量是一种不可见的、充溢空间、具有负压强的能量。这种负压强在长距离类似于一种反引力。宇宙中所有的恒星和行星的运动都是由暗能量与万有引力来推动的。但是虽然天体物理对暗物质与暗能量的研究有长足进步,并且尽管它与地球科学密切相关,但是在国内地学界对这个问题却少人顾及。本文引用、抄录、梳理已有暗物质与暗能量文献,对暗物质与暗能量作一初略的介绍,并试图以此观点出发,对地球演化中动力学问题进行探讨。我们认为,地球内的暗能量是推动地球构造演化的主要原动力,它对地球演化的主要效应是使地球膨胀。地球的膨胀引发了其他许多地质作用和效应。文中以青藏高原、秦岭造山带及东南亚西太平洋为例,说明在地球物理研究中都未发现其俯冲的迹象,它们应是暗能量驱动地球膨胀造成的造山带。

具有奇异物质与暗能量作用的宇宙模型

研究了具有奇异物质与暗能量作用的4维宇宙模型,获得了一些新的宇宙解,这些解可用于解释宇宙加速膨胀;采用天文观测数据确定宇宙中物质与暗能量比例,此外,还根据观测数据估计了宇宙年龄.

暗物质与暗能量

美国《science》期刊所评2003年十大科学成就中将“证实了宇宙主要由神秘的暗物质和暗能量组成”列为首项：“宇宙是平直的；宇宙中存在4．4％重子物质，22．6％暗物质和73％暗能量．”这是科学家们分析了威尔金森微波各向异性探测器(Wilkinson Mi-

星系的形成与演进和宇宙的膨胀现象及暗物质与暗能量

笔者通过研究月球和地球的起源,发现了卫星和行星的形成和变轨机制,从而可以揭示太阳系及其他宇宙星系的形成和演进规律,并能科学地解释为什么环绕太阳的八大行星都是顺行的,为什么八大行星的轨道几乎处于同一个平面,为什么八大行星多数自西向东旋转。还能揭示每个星系的结构是树形层次结构,宇宙的膨胀是一种假象。带动星系运动的暗能量就是星系结构中存在的多层次万有引力。

暗能量与暗物质相互耦合的观测限制

暗能量是一种引起宇宙加速彭胀的排斥力,探索暗能量的性质是目前天文学和理论物理领域中最突出的问题之一。提供选取暗能量状态参数为常量和变量(随红移变化)的2种模型,并考虑在模型中加入一种被广泛采用的暗能量耦合形式Q=3αHρm进行数值模拟讨论。应用最新的观测数据对耦合模型的相关参数进行限制,得到了暗因子耦合强度的上限。对常量和变量耦合模型,在1σ,2σ和3σ置信度内,代表耦合强度的参数分别为α≤0.0176(0.0225)(0.0273)和α≤0.0206(0.0278)(0.0345)。研究表明,这2种模型可给出与目前的观测结果相一致的参数范围。

星系尺度上的玻色暗物质研究进展

星系尺度上的暗物质研究通常涉及各种不同的暗物质模型。在这些模型中,冷暗物质模型(CDM模型)受到了广泛关注。基于该理论模型的研究,可以较好地解释星系尺度和宇宙大尺度结构中的一些问题。然而,在研究星系小尺度结构时,存在一些该模型无法解释的观测现象。近年来,玻色-爱因斯坦凝聚暗物质模型(BEC-DM模型)和模糊暗物质模型(FDM模型)作为CDM模型的替代方案,受到了广泛关注和大量研究。在BEC-DM模型中,暗物质粒子被假设为一种处于宏观量子态的玻色子;而FDM模型则将暗物质描述为一个具有波动特性和极小质量的粒子。研究这两种理论模型有助于了解不同理论模型对星系中暗物质密度分布和相关性质的影响。在这一背景下,对星系尺度上的玻色暗物质理论模型及其粒子探测进行了简要概述。回顾了暗物质研究的历史,介绍了暗物质候选粒子及对其的探测方法。重点介绍了BEC-DM模型和FDM模型作为传统CDM模型的替代方案,并探讨了它们在解决问题方面的优势。

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.

物质运动、引力势和时空结构的相对性--惯性力、“暗物质”,“暗能量”等的本质(英文)

基于当场测定的光速不变以及引力不是超距作用,引出两个原理:①极限相对固有速度取决于相对局域宇宙引力势;②物质运动会伴生引力势.结合能量守恒,澄清了能量在不同时空结构之间的变换关系,进一步验证了这两个原理,并由此澄清了惯性力的本质;通过分析由天体和星际物质整体运动引起的附加局域宇宙引力势,推导出"暗物质"和"暗能量"与时空结构之间的关系并解释其本质;在不同时空结构之间建立了更严格的时间间隔以及空间间隔变换关系,且澄清了其物理意义,并推导出了精确的相对固有速度的合成关系;由原子核中各个层次粒子的运动与局域宇宙引力势之间的相互作用解释了强相互作用、弱相互作用以及引力之间的基本关系;针对静态球对称引力场推导出爱因斯坦场方程的精确外部解,结果否定了宇宙中存在黑洞的可能性;从函数关系及物理意义上确定了弱场近似的假设条件在Schwarzschild度规中所引入的误差,该误差随着引力场强增大而增大,在极端的高场强情况下误差太大导致Schwarzschild度规失效.

暗物质·中微子和经络究竟是什么？———关于“物质·能量·信息统一论”的实证研究

本文依据“物质·能量·信息统一论”，对物理学上的“暗物质”和“中微子”之谜以及中医学上的“气”和“经络”之谜，给出了较为科学的解释。认为“暗物质”即超光速虚物质；“中微子”即虚物质量子；“气”是人体中的虚物质；“经络”

引力势、物质运动与时空结构 宇宙演化概略与“暗能量”

将物质运动和宇宙引力势之间的相互作用关系用于解释大爆炸理论模型,推论了宇宙演化概略.分析了由各个层次的物质运动与宇宙引力势之间的相互作用所产生的后果及其在宇宙演化过程中所起的作用,讨论了宇宙由减速膨胀转变为加速膨胀的基本原因,澄清了"暗能量"的本质.

哈勃定律的证明与宇宙膨胀的真相及暗物质和暗能量

1929年美国天文学家Hubble发现星系退离我们的速度随着星系与地球间距离的增加而增加,于是提出了哈勃定律,该定律后来成为了宇宙膨胀理论的基础和"宇宙大爆炸理论"的佐证。1998年Permutter和Schmit领导的天文研究小组又通过对一些遥远超新星的观察发现宇宙正以加速度膨胀,于是获得了2011度的物理学诺贝尔奖,但人类至今无法解释宇宙加速膨胀的原因。因此,本文作者根据现有的恒星演化理论提出了宇宙星系的形成与演化新理论,揭示了星系的层次结构,并证明了哈勃定律和和Permutter和Schmit结论,进而揭示了宇宙加速膨胀的真相以及暗物质和暗能量的实质。

从万有引力出发对黑洞、暗物质和暗能量的分析与理解

万有引力具有两个基本特性:普适性和纯粹吸引作用,重力系统的能量则必须是正定的.从万有引力出发,在牛顿力学的基础上进行简单推导得到了一些关系式,对黑洞、暗物质和暗能量等一些物理课题进行一定程度的分析和理解.

再论暗物质、可能的暗能量与引力子/波——从宇宙微波背景辐射B模偏振之发现的物理学意义谈起

(1)论述了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暗能量的高比例之源;也因此,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,无论作为"宇宙暴涨的确凿证据",还是作为引力波的宇宙原初证据,均不一定成立的;其更大的可能性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)论述了美国费米国家加速器实验室CDF2008年发现的疑似暗物质的标准模型之外的新粒子,可能是已有的Ω粒子。(3)BICEP2望远镜的前述发现有力地支持引力子的单手性,为中国本文作者2012年提出的左旋中微子(中微子震荡不足以证明其非零质量)与引力子可能的一致性提供进一步的佐证,为4种力的广义统一提供新的可能性。

暗物质与暗能量的统一

暗物质与暗能量是21世纪粒子物理和宇宙学研究中的两个重大的科学问题。文章旨在概述暗物质与暗能量的基本定义及特点，其次提出统一二者的理论，最后利用该理论完善了宇宙大爆炸模型。

主宰宇宙命运的暗能量和暗物质

文章探讨了暗能量和暗物质的存在、成份及其相互转化,指出了暗能量是推动宇宙加速膨胀的源 动力;暗物质是形成物体的源泉;暗能量和暗物质的相互作用决定着宇宙未来的命运.