超弦理论中的宇宙波函数

本文讨论了超弦理论中的宇宙波函数，使用Ｖｉｌｅｎｋｉｎ的边界条件，我们得到了膨胀子场Ｄ的值给定时宇宙标度因子ａ的几率分布。我们还得到了宇宙自发成核时，经典宇宙的标度因子的最小值为Ｐｌａｎｃｋ长度的数量级，这说明量子效应能阻止宇宙塌缩到奇点。     

新视野400

在过去的400年问,人类能够确认的宇宙年龄增大了1亿倍!与此同时,宇宙的尺度则扩大了1亿的立方倍（10^24倍）!人类从仅仅知道这浩渺空间中的几颗太阳系行星起步,而今已经了解了围绕其他恒星旋转的几百颗系外行星。可以说,今天的我们正处在揭开人类文明最本源问题答案的历史性时刻：我们在宇宙中是孤独的吗？     

超星系团的宇宙乐章

天文学家正在努力了解宇宙的大尺度结构——它们是如何形成以及是如何影响宇宙膨胀的？ 在最大的尺度上,我们的宇宙看上去就犹如午后无风的湖面,平静、波澜不惊。但是在数亿光年或者更小的尺度上,宇宙则呈现出了物质和巨洞之间的随机、混杂分布。这是一个物质聚集成团的宇宙。     

宇宙第一缕曙光探测

追溯宇宙演化的长河,随着137亿年前大爆炸的余晖逐渐散去,宇宙曾经经历过一段漫长的黑暗时期。忽然有一天,在宇宙的深处,诞生了第一代发光天体,这些天体的光芒逐步照亮了整个宇宙,从此给我们的宇宙带来了蓬勃的生机。能否让人们亲眼目睹宇宙从黑暗走向光明的整个过程？能否让人们看到宇宙中诞生的第一缕曙光？今天,天文学家们正在努力实现人类的这一梦想。     

BICEP2引发的论战

将近140亿年之前——确切地说,是137．7亿年,上下不超过5900万年——据认为,我们所在的这个宇宙就是在那个时候,以一场不寻常的爆发“出场”的。在最初的一瞬间（约10^-35秒到10^-33秒）,宇宙以指数形式极速膨胀,其膨胀幅度之大,甚至远远超过了我们现在最好的望远镜的视界。     

天文——探索神秘宇宙的奇妙学科

一百年莉 一百年以前,我们对天文学的认识完全不能和今天相比。当时人们并不知道宇宙大爆炸、宇宙膨胀,也不知道宇宙的年龄、宇宙的尺度。正如宇宙微波背景辐射那样,当时人们对于宇宙膨胀和暗能量这些概念是完全想象不到的。我们对银河系外的星系知之甚少,对星系团和暗物质则完全不了解。而对于活动星系核、黑洞和喷流（图1）,我们也是一无所知。我们甚至都还没观测到中性氢或巨分子云（图2）。     

大尺度质量扰动和速度场的计算

本文在宇宙弦模型中,计算了各种暗物质主导宇宙的大尺度均方质量扰动和速度场。我们的计算结果表明,如果冷暗物质和重子主导字苗在8Mpch~(-1)处引力成团达到非线性或者中微子主导宇宙在z～3时出现Pancake碎裂,则相应的宇宙弦线密度μ均应满足关系式:Gμ>10~(-5),而这样的弦密度将导致宇宙微波背景较大的各向异性并违反大爆炸核合成理论。对大尺度速度场的计算,我们得到了它随距离增大比通常宇宙模型下降得更慢的结果,但它仍不足以解释Collins等最近报告的在50h~(-1)Mpc处v_p=970±300km·s~(-1)的固有速度。因此我们的计算表明,由单一的弦扰动形成观测到的大尺度结构是困难的。双扰动模型有可能是解决困难的一种途径。     

寻找宇宙中的水

寻找宇宙当中其他的生命智慧,是人类有史以来最深远的梦想之一。随着天文学和空间科技的突飞猛进,很多曾经难以想象的宇宙奥秘正在被逐渐揭示出来。这些科学成就让我们准确地测定了地球在银河系中的位置,比较全面地认识了130亿年的宇宙历史,星系,恒星和行星的诞生和演化。     

视界问题的新图示(英文)

在用定义为径向距离除以尺度因子的径向坐标r和宇宙时间t的r-t图中,大爆炸时向我们发射、现在到达我们这里的光子的轨迹,r_(t),是大爆炸时我们向外发射光子轨迹,r+(t)的镜象。前者画出我们现今时刻的“世界图象”(world picture),而后者则描绘(粒子)视界自从大爆炸以来的增长。方程,r_(t)=～(1/2)r+(t)决定时刻t_D,它有如下性质:世界图象中凡早于t_D的事件多少都有视界问题,晚于t_D的事件就没有视界问题。 对于平直的Friedmann宇宙,算得t_D颇晚(相应的红移仅是z_D≈1.25!),远晚于微波背景辐射的时刻t_M(其红移为～10~3)。对于Guth的暴涨宇宙,算得t_D很接近暴涨期的开始,远早于t_M。 对于一个弯曲的Friedmann宇宙,Penrose图的时间轴可被证认为通常用来表述尺度因子演化的参数方程中的参数η,而其空间轴可被证认为径向角坐标x,由此马上得出:当哈勃时间H_0~(-1)=20×10~9年时,对于一个减速参数q_0=1.65的封闭宇宙,z_D=0.86;对于一个密度参数Q_0=0.05的开放宇宙,z_D=3.66。     

宇宙常数与宇宙年龄问题

本文用球对称扰动模型导出了星系暗晕的平均密度与形成时间的关系 ,并由此估算银河系的形成时间tV.我们把球状星团的年龄作为银河系年龄tG 的代表 ,则tG tV 是宇宙年龄 .对Ωλ=0 ,0 .7和 0 .8的平坦宇宙模型 ,本文计算并讨论了能与它相洽的哈勃常数的范围 .结果表明 ,若哈勃常数大到 80km·s- 1 Mpc- 1 左右 ,引入宇宙常数并不一定能解决宇宙年龄的矛盾     

字宙的早期温度探明

5月19日一个由印度天文学家领导的研究组宣布成功地测量出早期宇宙的温度,那时宇宙温度为零下264摄氏度,这比如今宇宙微波背景的零下270度略暖和一些。研究小组实际测量的是110亿光年之外一个类星体中一氧化碳的温度,他们测量了一氧化碳的波长,该波长受星系中气体温度的影响,而这些气体温度的加热则来自于宇宙微波背景辐射。     

宇宙常数与宇宙年龄问题

本用球对称扰动模型导出了星系暗晕的平均密度与形成时间的关系，并由此估算银河系的形成时间ｔｖ，我们把球状星团的年龄作为银河系年龄ｔＧ的代表。则ｔＧ＋ｔＶ是宇宙年龄，对Ωλ＝０，０．０７和０．８的平坦宇宙模型，本计算并讨论了能与它相洽的哈毂常数的范围，结果表明，若哈勃常数大到８０ｋｍ·ｓ＾－１·Ｍｐｃ＾－１左右，引入宇宙常数并不一定能解决宇宙年龄的矛盾。     

宇宙信息

综合由欧洲南方天文台负责运营的12米阿塔卡玛探路者实验望远镜、甚大望远镜和美国宇航局斯皮策空间望远镜的观测结果,天文学家们探究了遥远的明亮星系是如何聚集成群或成团的。遥远星系的暗物质晕越大,它们聚集得就会越紧密。这一结果是对此类星系成团性迄今最精确的测量。这些星系距离我们极为遥远,它们所发出的光要花100亿年的时间才能抵达我们,因此我们看到的是大约100亿年前的景象。在早期宇宙中,这些星系正在经历已知最为剧烈的恒星形成过程,被称为星暴。     

宇宙学中你需要知道的五件事

宇宙学的目的是了解宇宙的起源和演化,单从这一点就能看出它的雄心勃勃。近一个世纪前,天文学家发现绝大多数的星系正在远离我们,并由此揭示出了一个让人惊骇的事实——我们的宇宙正在膨胀。几十年前,天文学家意识到,天空中充满了宇宙形成之后不久光子所发出的微弱射电波。几年前,专门用来探测这一宇宙微波背景的威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）则又发现了强有力的证据,证明我们的宇宙在极早期经历过一个超高速膨胀的“暴涨”阶段。     

自然定律放之宇宙而皆准？

尽管人类认识宇宙的历程并不长久,不过我们如今可以很自豪地说,我们确实已经掌握了一些自然规律。只是科学家们仍然有些疑问,这些规律在宇宙的其他地方是否仍然适用？新研究对此给出了肯定的回答。     

宇宙再电离与21厘米射电探测

宇宙的再电离以第一代恒星形成并放出宇宙第一缕曙光（大约在大爆炸后4亿年）为开端,直到把星际介质完全电离为止（大约为大爆炸后10亿年）,是星系形成历史中的关键阶段。     

含αR~2+γR_(μν)R~(μν)项的宇宙暴涨

我们利用含αR~2+γR_(μv)R~(μv)项的宇宙理论同带有一个标量场φ的Einstein理论之间的等价性,讨论了该宇宙的暴涨行为.结果表明,在D维空时(D>2)中,存在指数型的暴涨解.     

宇宙可能起源于“大反弹”

目前广为宣传的大爆炸宇宙理论似乎遭受有史以来最大的挑战,新的研究成果显示我们的宇宙可能是从“大反弹”开始的,即在我们这个宇宙之前,已经有一个宇宙“前世”存在。     

字宙 最终命运如何？

上个世纪,天文学家有力地证明,我们现在居住的宇宙起源于大约138亿年前发生的一次“大爆炸”。大爆炸之后不久,基本粒子和简单的原子（氢和氦）形成。宇宙在膨胀中冷却,当温度降到足够低时,恒星得以形成。在这些恒星的核心发生的核聚变产生了很多新的元素,如碳、氮、氧等。另外一些我们生活中常见的元素,比如铁,则是在更加猛烈的超新星爆发中产生的。与此同时,宇宙中出现了行星、白矮星、中子星和黑洞等各种天体。今天,新的恒星依然不断从大爆炸、恒星风和超新星爆发所遗留的气体中产生出来。现在的宇宙似乎有利于行星的形成和生命的发展,不过在遥远的将来,情况将发生戏剧性的变化。     

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宇宙与天体 人类自诞生之日起,就对浩瀚的宇宙充满了敬畏和好奇,在蒙昧无知的古老年代,人类把宇宙看成神灵,而今天,我们可以有遥望宇宙的千里眼,有直径达100米的射电望远镜,甚至可以驾驶着飞船邀游太空。