标准宇宙模型及宇宙的未来

标准宇宙模型及宇宙的未来许梅标准宇宙模型近一、二十年来，大爆炸宇宙学的重要进展之一是与基本粒子物理学相结合，推出了用以说明宇宙早期演化史的所谓标准宇宙模型（ＳｔａｎｆｏｒＱｍｌｌｏｌｏｃｌｃａｌＭｅｄｅｌ）。按照标准宇宙模型，宇宙在不断地膨胀，随着膨...     

是什么推动宇宙加速膨胀

对若干遥远星系中Ⅰa型超新星的观测,以及威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）提供的信息和星系斯隆数字巡天（SDSS）的结果都表明宇宙确实在加速膨胀。宇宙加速膨胀说明宇宙中存在着一种排斥力,这种力在星系尺度内并不重要,但在星系之间的环境下,它的作用就十分明显,大多数天文学家认为这种排斥力源于宇宙内存在着的暗能量。但暗能量究竟是什么？一种建议认为暗能量就是爱因斯坦在用广义相对论说明宇宙时,为使宇宙模型维持静止状态而引进的以宇宙学常数（cosmological constant）λ为标志的暗能量,λ与普遍存在于真空空间内的反引力有关,其主要特征是能量密度在宇宙长河的所有时期保持不变,是一个恒量;另一种建议是斯坦哈特（P.Steinhardt）等人提出的充斥在空间中的精质（quintessence）,这种形式的暗能量不是恒定不变的,因时间和空间而异,一些理论工作者建议修改引力学说来说明宇宙加速膨胀现象。美国费米实验室的宇宙学家科尔布（Rocky Kolb）则认为星系在空间分布的不均匀是导致宇宙加速膨胀的诱因。     

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。     

夜黑佯谬与宇宙视界（三）

严格来讲,标准宇宙模型并不涉及大爆炸本身,它只是描述“大爆炸”以后发生的事情。之所以把标准宇宙模型称为“热大爆炸”宇宙模型,是由于历史上当初反对宇宙膨胀理论的人为讥讽伽莫夫曾把其学说称为“大爆炸（BigBang）”,后因其响亮而沿用,为标准模型的传播起到很大作用。但使用它的代价是产生了根深蒂固的“误解”,好像“大爆炸理论”事先已假定了宇宙是有限的。     

早期宇宙中的相变及熵产生

宇宙中的重子不对称可能是由大统一理论中的B、C及CP破坏的相互作用引起的。在这一理论中必定会有自发对称破缺存在,用以说明CP等破坏的出现,亦即宇宙早期有Higgs相变发生。我们指出,在Higgs相变时的反常耗散也可能是一种熵产生的有效机制,这种过程产生的熵值也可与现今的观测值相比较。在简化的σ模型中求得真空场的自作用及质量与宇宙熵值之间的关系。     

宇宙弦和星系两点相关函数

本文对宇宙弦模型中的星系两点相关函数ξ进行了计算,并同Davis和Peebles的观测结果进行了比较,发现宇宙弦模型能较好地解释ξ的观测曲线。一个有意义的结果是我们利用宇宙弦图象自然地给出了其他宇宙模型难以给出的r_c≈3Mpch~(-1)处从1+ξ∝r~(-2)幂律到1+ξ∝r~(-0.85)幂律的转变点。     

宇宙的命运与Ia型超新星（中）

宇宙膨胀的发现 1923年,俄罗斯宇宙学家亚历山大·弗里德曼首先用∧=0的爱因斯坦场方程建立了宇宙学膨胀模型（∧为宇宙学常数）,他发表论文阐述了膨胀宇宙的思想,即曲率分别为正、负、零时的三种情况,称为弗里德曼宇宙模型。     

五维Bianchi-Ⅴ型宇宙模型的辐射解

本文给出了理想流体五维Bianchi-V型的宇宙模型的严格解,并讨论了解的奇性,发现该解随着时间的增长将趋于五维膨胀各向同性宇宙模型。     

宇宙大尺度结构和原初扰动非高斯性研研究进展

宇宙微波背景辐射(CMB)探测和大尺度结构(LSS)巡天是两种研究宇宙演化的重要手段。近年来高精度的宇宙微波背景辐射实验和大尺度结构巡天可以对今天的宇宙学模型给出精确测量,比如宇宙曲率、暴胀模型参数和原初非高斯性等。宇宙大尺度结构的原初非高斯性揭示了在甚早期宇宙中引发大尺度结构的原初扰动的物理诱发机制,有效地对不同暴胀模型进行区分,是研究甚早期宇宙的有效工具和手段。但是最近的研究结果表明,很多大尺度结构巡天的数据被系统误差严重污染,如大气视宁度、天光背景等,这些误差导致由大尺度结构巡天数据给出的原初非高斯的研究结果与实际情况相差甚远。大尺度结构巡天数据的系统误差消除和它对限制宇宙原初非高斯性的改善,对更好地了解甚早期宇宙具有重要意义。     

星系形成和冷暗物质模型——(Ⅰ)暗物质与初始扰动谱

本文力求给出近年来在星系形成理论研究中对了解从原初扰动起源到重子物质与暗物质分离过程所取得的各项重要进展的线索,并指示冷暗物质模型结合星系有偏袒形成的概念,可使关于宇宙不同尺度结构的大量观测事实得到合理的解释。第一部分介绍与扰动起源、谱形和增长等有关的问题,着重说明宇宙暴胀概念和非重子暗物质的存在所起的关键作用,指出不仅重子暗物质为主的,而且热的非重子暗物质为主的模型存在严重的困难。     

喑能量的理论模型

自1998年超新星观测发现宇宙加速膨胀以来,暗能量问题已经成为当前天体物理和宇宙学研究中最重要的问题之一。此后关于宇宙微波背景辐射和大尺度结构的测量也进一步支持了1998年的发现。该文首先概述了宇宙学的起源,然后详细介绍了目前解释宇宙加速膨胀机制的三类模型,包括各模型提出的动机、存在的优缺点,以及当前的主要进展等。最后对暗能量模型作了总结和展望。     

关于有挠时空理论中的宇宙模型

本文阐明了引力规范理论的自治性.以简单的R+Q~2理论为例讨论了宇宙模型.挠率的存在并不改变标准宇宙模型的结果.     

Bianchi-Ⅴ宇宙模型的一个辐射解

Bianchi模型是一种空间均匀而各向异性的宇宙模型,可被用来描述早期宇宙。本文给出了以辐射为场源的Bianchi-V模型所对应的Einstein场方程的解。随着时间的增长,这一解将趋于膨胀各向同性。文章还详细讨论了该解的初始奇性。     

关于热大爆炸宇宙学说的几个问题

关于热大爆炸宇宙学说的几个问题许梅标准宇宙模型及宇宙的未来（本刊１９９６年第２期第２０页，简写为本刊９６．２２０，下同）及暴胀宇宙学说简介（本刊９６．４６）两文扼要地介绍了热大爆炸宇宙模型。但对于该模型，尚有几个问题，特别是关于如何正确理解“大爆炸”...     

暗能量的理论模型

自1998年超新星观测发现宇宙加速膨胀以来,暗能量问题已经成为当前天体物理和宇宙学研究中最重要的问题之一.此后关于宇宙微波背景辐射和大尺度结构的测量也进一步支持了1998年的发现.该文首先概述了宇宙学的起源,然后详细介绍了目前解释宇宙加速膨胀机制的三类模型,包括各模型提出的动机、存在的优缺点,以及当前的主要进展等.最后对暗能量模型作了总结和展望.     

红移.距离.年龄

红移·距离·年龄“按照宇宙膨胀学说,ｚ＝４．７３的类星体ＰＣ１１５８＋４６３５大约是在宇宙半径为现在的１／６,宇宙年龄仅为现在的７％时诞生的。”这一例证说明,随着新技术的应用,现代望远镜已观测到了遥远深空的星系或类星体;从时间上说,因为光的传播速度是...     

现代宇宙学的诞生

1,用广义相对论对宇宙所作的考查 爱因斯坦的相对论拓展了人类认识宇宙的视野,开始用物质的时空观来重新审视整个宇宙。物质的存在引起了时空的弯曲,也就是物质的分布决定？时空结构的非欧几甲德几何特性,而这种时空的弯曲等效于引力．所以对广义相对论引力场方程的求解,爱因斯坦建立了二十世纪第一个现代宇宙模型。     

宇宙自然选择学说简介

宇宙自然选择学说简介许梅为什么宇宙会是我们观测到的这副样子？为什么它具有目前已测知的那些基本常数值难‘？这是许多宇宙学家和粒子物理工作者孜孜求解但又不易阐明的难题。８０年代初，在宇宙创生大爆炸框架下发展了目前最为流行的暴胀宇宙模型：宇宙在大爆炸后不到...     

宇宙常数和星系团

在Ｘ射引线观测提高了星系团质量和半径测量精度的新形势下，本讨论了宇宙常数不等于零的平坦宇宙冷暗物质结构形成模型，利用球对称扰动区在宇宙常数不为零时的动力学方程的解，估计了星系团形成红移与宇宙常数是否为零的关系，计算了星系团质量函数随红移的演化。     

宇宙γ射线暴的一种可能产能机制

本文对宇宙r射线暴的能源提出了一个模型。按照这种模型,等离子体的不稳定过程包含两个相,即热暴发相和稳定湮灭相。而贮存在局部源中的磁能,以一种与观测相一致的速率有效地转换为等离子体的动力能和欧姆耗散能。随着反常阻抗的快速增加,建立了等离子体的湍动场。它与麦克思韦高能尾巴电子迅速耦合,产生了相对论性电子。r射线能够通过相对论性电子在磁场中的同步辐射而得到说明。