大爆炸核合成与宇宙背景中微子

文章基于大爆炸宇宙学描述了发生于宇宙早期的中微子退耦与轻核素合成事件。退耦后的中微子形成宇宙的背景之一。文章介绍了几种探测宇宙背景中微子的方法,侧重于利用β衰变核俘获超低动能的中微子。

宇宙大爆炸锂问题

原初大爆炸核合成(big-bang nucleosynthesis, BBN)始于宇宙大爆炸约3 min之后,随着扩张着的宇宙温度和密度的逐渐降低,核反应大约半个小时后熄灭,该过程结束.原初BBN过程的产物大部分是1H和4He,还有少量的2H(即D)、3He和7Li,其他的核素含量微乎其微.这些遗迹为人们研究早期宇宙提供了独一无二的窗口.目前,利用标准BBN理论结合威尔金森微波各向异性探测器(Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, WMAP)精确的宇宙重子密度结果,可以对原初轻核的丰度做出严格的预言.其中, D和4He的天文观测结果与理论预言符合得很好,但是BBN+WMAP预言的原初7Li丰度要比观测的高3~4倍.这种在4σ~5σ置信度区间的差异被称为宇宙锂问题.在过去的十几年里,人们做了很多尝试,但是传统的核物理都未能在标准的大爆炸模型框架下解决该疑难问题.本文针对这一悬而未决的问题进行了系统的阐述,重点介绍了核物理科学家们近年来所做出的努力和尝试,总结了相关研究方向的具体目标,为研究者指出了未来可能的研究方向.

天文学

物理宇宙学讲义/俞允强编著.-北京:北京大学出版社,2002.11.-270页;20cm.-(北京大学物理学丛书).-ISBN 7-301-05360-6:$15.00本书内容包括:一、恒星和星系;二、宇宙学基础;三、宇宙的早期(早期概况、光子背景辐射、大爆炸核合成);四、粒子宇宙学初步(正反物质的不对称,甚早期宇宙的暴胀);五、结构的形成。运动中的宇宙:哥白尼和太阳系:英文/(英)亨利(Henry,J.)著;钟原越导读.