对宇宙暴胀和重新加热的解释

为了解决宇宙大爆炸标准模型与观测实验的困难,提出了宇宙暴胀模型,要求宇宙于10-35s、能标为1014 GeV时发生暴胀,暴胀使能标降到109 GeV左右,于10-32s暴胀结束宇宙又重新加热到1014 GeV.一种可能的解释是:当时刻为10-35s时,费米型夸克TF2/3的超对称伴子YTB+2/3,YTB+2/3对发生湮灭转化为光子对,使宇宙背景能量突然上升所致.

宇宙暴胀理论的纠结与期待

接着,就在这片虚无之中,宇宙诞生了。刚初生的宇宙非常小,但密度很大,而且充满了能量。再接着,一刹那之间,宇宙的尺寸迅速变大,这种暴胀导致宇宙的尺寸至少增加了1025倍。

重现宇宙暴胀

宇宙大尺度结构暗示着宇宙中物质的不均匀分布,而这种不均匀性可以追溯到极早期宇宙微小的物质密度扰动。为了更深入地理解原初密度扰动的起源,这篇来自《科学美国人》德国版的文章向我们展示了如何借助冷原子云,在实验室中重现早期宇宙膨胀的某些特性。

非微扰的极早期宇宙现象学:共振的原初扰动与非高斯尾巴

在精确宇宙学的时代,多信使、高精度、小尺度的宇宙学观测在帮助人们从更加深刻的层面理解宇宙极早期的同时,也给基于线性近似和微扰展开宇宙学扰动理论带来了新的挑战.近年来,对原初引力波和原初黑洞的搜寻使得研究人员们对早期宇宙在小尺度上的非线性非微扰过程产生了浓厚的研究兴趣.综述了在宇宙学小尺度上关于原初黑洞产生以及引力波研究取得的诸多进展,重点关注了使用Mathieu方程的共振效应来研究小尺度功率谱放大以及诱导产生可观测的原初引力波的方法.此外,还尝试探讨了非高斯尾巴对原初黑洞形成的影响.发现Mathieu方程所具备的共振效应可以提供一种有效的方法来刻画原初宇宙中小尺度的非微扰动力学过程,从而能够更好地理解原初黑洞的形成以及相关的引力波产生机制.同时,非微扰的非高斯性在原初黑洞形成中可能会产生不可忽视的影响.

捕获宇宙暴胀余波

今年3月17日．美国哈佛大学天体物理研究中心的天文学家们宣布探测到与原初引力波相关的宇宙微波背景辐射B-模偏振信号。如果得到证实，这将是人类宇宙认识历史上的一个重要里程碑。

宇宙空间暴胀机制探讨

本文详尽推导了“普朗克尺度”、“黑洞的熵”及“黑洞的辐射温度”公式,研究了黑洞的辐射问题,探讨了宇宙空间的暴胀机制。

可与暴胀宇宙竞争的快速声波模型

据英国New Scientist，2008，2650：11报道，伦敦帝国学院的宇宙学家麦格艾奥（J．Magueijo）等人研究表明：如果声音的传播速度在宇宙创生大爆炸后的一刹那非常之快．则将有助于说明星系的形成和宇宙在大尺度上均匀等问题。

暴胀宇宙学说的一些新进展

自从1979～1981年间格斯(A.Guth)等人提出暴胀宇宙模型以来,国内一些科学家推出了有关的新成果。本文则介绍三项国外的研究工作。

宇宙论的对话:热大爆炸和暴胀宇宙

明子:我最近读到了19世纪英国著名诗人菲茨杰拉德(E.Fitz-Gerald)的诗句,"进入这个宇宙,却不知道自己源自何方,就像流水无奈地流淌."这些诗句使我这个学文学的学生对宇宙充满了好奇,同时对宇宙究竟是什么不免有些迷惘.今天特地向您这位宇宙学专家请教.

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。

现代宇宙学:机遇与挑战

宇宙学正处在一个充满机遇和挑战的黄金时期.有关宇宙的物质成分、几何结构与宇宙命运的关系、爱因斯坦的"最大错误"(greatest blunder)等问题的新观念正在取代旧的思想.

多宇宙论及其哲学意蕴

阐释了“多宇宙论”这一自然哲学理论 ,描绘了包括“我们的宇宙”在内的诸多宇宙的科学图景。一与多、部分与整体、可能与现实、有限与无限等哲学范畴 ,激发人们有关人类能否认识“我们的宇宙”之外的其他宇宙 。

宇宙起源战争

随着霍金的认输，黑洞战争结束了。然而，战争的硝烟尚未散尽，一场关于宇宙起源的大战又在好战的理论物理学家之间爆发了。宇宙究竟有没有开端？大爆炸奇点存在吗？暴胀真的发生过吗？论战的一方是以斯坦哈特为首的少数派，另一方阵营豪华得令人咋舌，不仅包括了以温伯格为首的4位诺贝尔物理学奖得主，还包括了霍金、威滕和古思等29位著名物理学家。

可能是广布的时空涟漪导致宇宙加速膨胀

据2005年3月18日英国New Scientist的网站报道．由于现在流行的关于暗能量的理论值与观测值之间的差距太大．相差达几十至上百数量级(参阅《科学》2005年57卷1期李淼的文章“超弦与宇宙学”)。现在以美国费米国家加速器实验室科尔布(E．Kolb)为首的小组借鉴宇宙暴胀学说来说明目前观测到的宇宙加速膨胀现象。

宇宙学与暗能量

宇宙暗能量的发现是近年来宇宙学中最重要的进展。在这之前，宇宙学已经历了大爆炸宇宙学和暴胀宇宙学两个阶段，暗能量的发现使得它发展到了精确宇宙学（或和谐宇宙学）的新阶段。

打开宇宙的四把钥匙——宇宙交响乐

宇宙的历史始于暴胀．它的结构从随机演化到有序，它的膨胀从减速到加速……它的未来又将何去何从?

今日宇宙学

物理学家越来越重视宇宙学和粒子物理学交叉领域的研究。本文评述了经典和量子宇宙研究的进展,重点是暴胀宇宙、卡卢扎-克莱因宇宙和蛀洞机制。

我们的宇宙

本文简述了科学界对宇宙起源和演化的探索过程 。

超弦理论与宇宙创生模型图解析

根据「超弦理論」的定义,宇宙中最基本的粒子并非"点"状而是"弦"状、宇宙原為一根無法測量的"弦",这条宇宙之"弦"的粗細為0,长度为普朗克长度10-33公分,而这条宇宙之"弦"是「純能量」的「線形聚集」.并非任何物質所構成,"弦"一旦拉長,能量(质量)立即增加,因此本宇宙起源的大爆炸「奇點」实为一条小于普朗克长度10-33公分之超密度且擁有巨大純能量的「弦片斷」,这条「弦片斷」来源于漂浮在無限大萬有斥力反宇宙中的無限正能量之「反宇宙總超弦」(图一),这根無限正能量之「反宇宙總超弦」能分裂出無數「弦片斷」,一個「弦片斷」就形成一個「大爆炸奇點」,然後再暴脹成一個宇宙。当無限正能量的「反宇宙脹超弦」收回無數終結宇宙(宇宙黑洞)的正能量后,这些正能量就成為了下一代新宇宙的能量脹源。我们的宇宙就是其中一個「弦片斷」所形成的「大爆炸奇點」再進而暴脹出脹的宇宙。本宇宙這個「大爆炸奇點」的最大可能能量為2.893×10126e V(見主文二註2),而單位能量就是「普朗克能量:1.22×1028e V」。当然,我们宇宙中的所有的能量(包含暗能量)及所有的物质(包含暗物质)粒都是由这条「弦片斷-奇點」分化而来的。

现时粒子的超对称伴子质量和轻子结构

据两类自由流阻尼标度理论算得的3代粒子质量及宇宙早期核子与现实核子质量的关系式，计算了宇宙暴胀时产生的3代粒子的超对称伴子质量，它们填充了175～^14 GeV的质标区．利用研究光子结构的类似方法，分析了轻子的夸克／胶子结构图象，其结果尚待实验证实．