Bianchi I型宇宙中矢量暴涨理论相关问题的研究

通过矢量暴涨理论,研究了与之相关的问题,特别是粒子生成对慢滚过程、相图以及各向异性的影响.计算结果表明,粒子生成对标量场的影响使得相图上出现一个峰,峰的方向不受初始条件和质量改变的影响.而对于矢量场,情况则不同,粒子生成对应的峰其方向会改变,这与质量的变化有关.相应地,体系的各向异性也会随之增强或减弱.各向异性的程度不仅决定于慢滚过程,还决定于慢滚后的粒子生成过程.粒子生成可以成为宇宙各向同性化的原因.     

Bianchi型宇宙的量子化

本文将Ｗｈｅｅｌｅｒ—ＤｅＷｉｔｔ方程的平方根形式用于具有辐射场源的Ｂｉａｎｃｈｉ—Ⅰ型宇宙组成的微超空间模型，由此导出一个具有守恒流和正定几率密度的宇宙波函数．本文探讨了Ｂｉａｎｃｈｉ型宇宙的３次量子化，把类似于弯曲时空中量子场论程序应用到各向异性的Ｂｉａｎｃｈｉ—Ⅲ型宇宙中，给出了Ｗｈｅｅｌｅｒ—ＤｅＷｉｔｔ方程所满足的宇宙波函数解．把波函数作为微超空间中宇宙场算符看待后，不仅能解决量子宇宙学中几率解释的困难，而且也能得到宇宙多次产生的结论．同时估算了各种宇宙从“无”产生平均数目，给出了宇宙生成的分布，发现它遵从Ｐｌａｎｃｋ分布．     

宇宙暴涨的难题

“视界疑难”是宇宙形成中的诸多问题之一,它是指观测表明：分布在宇宙所有方向上的微波背景（CMB）温度大体都一样,故此疑难亦称均匀性疑难。     

暴涨中粒子的生成对大尺度宇宙微波背景各向异性功率谱的影响

WMAP(Wilkinson Microwave Anisotropy Probe)观测得到的宇宙微波背景(CMB)角功率谱在大尺度上比广泛使用的ACDM宇宙模型给出的理论值有明显的压低.通过引入暴涨中粒子的生成过程,研究了大尺度上CMB各向异性功率谱的行为.计算表明,粒子的生成使得暴涨的原初功率谱产生了修正,从而影响了CMB的角功率谱,这样可以较为自然地得到四极矩附近的压低.     

宇宙创生的量子理论

从理论物理的角度看来宇宙学不但应当是自洽的,而且应当是自足(self-contained)的,因为,按照定义,没有东西可以存在于宇宙之外。这个要求可望在量子宇宙论中得到满足。一种可能的方案是,宇宙量子态必须是欧氏量子引力理论中的“基态”。这种基态可表述为:任何三维紧致面的量子幅度应表为所有正定的以这三维面为一边界的紧致四维流形的路径积分。这个方案体现了如下的观念:宇宙是由“无”创生的,亦即宇宙的边界条件即它没有边界,整个宇宙只决定于物理定律,不需要任何初始条件。     

Ⅰa型超新星前身星模型及其相关天体研究

Ia型超新星具有可校准的光度,可当作标准烛光,用来测定宇宙学距离,从而探索宇宙的形状.然而,Ia型超新星的前身星仍不清楚,这将直接影响当前宇宙学结果的可靠性.本文在Ia型超新星前身星模型及其相关天体方面做了系统性的工作,下面是我们取得的一些主要的研究结果:(1)近年来人们观测发现,约有一半的Ia型超新星的延迟时标小于100 Myr(Ia型超新星的延迟时标是指从恒星形成后到发生超新星爆炸的时间间隔).这些超新星是怎么来的?为解决这一难题,我     

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。     

宇宙中盛开的山茶花

斯必泽空间望远镜在环状星云中看到了一朵盛开的花。这个行星状星云的外壳竟与山茶花精致的花瓣惟妙惟肖。行星状星云是垂死恒星抛射的一个物质壳。天琴座环状星云距离地球2 000光年,也称为M57和MGC6720,它是最美丽的行星状星云,并且是天文爱好者喜爱观测的天体。     

宇宙微波背景辐射的观测和理论

介绍了有关宇宙微波背景辐射（ＣＢＲ）观测和理论研究的最新进展。叙述了基于ＣＯＢＥ卫星的观测宇宙学,包括对背景辐射谱,各向异性的观测结果及其理论意义;并系统介绍了ＣＢＲ各向异性形成的种种机制;展望了下一代宇宙微波背景探测器（ＭＡＰ和ＰＬＡＮＣＫ）的科学目标和主要技术参数。     

引力随时间而变的宇宙理论

引力随时间而变的宇宙理论许梅引言这一理论是英国物理学家狄拉克（Ｐ．Ａ．Ｍ．Ｄｉｒａｃ１９０２—１９８４）在１９９７年根据大数假设提出来的,但很快就证明理论与观测事实相矛盾,因而被搁置起来。但德国科学家乔丹（ＰＪｏｒｄａｎ）发现引进粒子创生（Ｐａｒｔ...     

Ⅰ型超新星起源于白矮星——一种超新星起源理论

超新星爆发是宇宙间一种巨大的高能现象,历来都是天体物理学的重要课题。最近J.Isern,J.Labay和R.Canal提出了一种新的超新星起源理论。他们认为;Ⅰ型超新星和小质量的双X射线源(亦称Ⅱ型X射线源)都是由密近双星系统中的吸积白矮星的崩散形成的。 Ⅰ型超新星具有高度的测光及分光相似性,放射衰变模型成功地说明了它们的光变曲线。每次爆发将合成0.2—1.0M的~(56)Ni,确切值由哈勃常数的取值决定,当H_0～100 km·Mpc~(-1)·s~(-1)时,合成质量最小,并且爆发后留下残骸。     

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.     

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。     

太阳大气中矢量磁场信息的推导

一种能从观测到的斯托克斯轮廓中提取太阳表面矢量磁场信息的方法在本文中提出，它利用斯托克斯轮廓非线心的极值点处相应参量对波长的导数为零这一数学事实，假设表面附近磁场矢量及热力学参量的变化梯度足够小以致所考虑的极值点的波长位置不随深度改变或此变化呆忽则使得偏振辐射围方程组得到极大的简化；再应用数值方法从此简化方程组中解出辐射表面附近的磁场矢量参数。通过拟合理论轮廓表明该法确实可以得到表面近似的磁场矢量     

宇宙的命运与Ia型超新星（下）

珀尔马特领导的超新星宇宙学计划（SCP）小组最初对超新星观测研究中的许多困难并不完全了解,随着他们逐渐接近成功,天文学家们开始看到此项研究的前途并出现竞争。澳大利亚国立大学的施密特和美国约翰．霍普金斯大学的里斯等人也实施超新星观测项目。     

Sr原子电磁感应透明效应相关理论研究

从理论上研究了Sr原子系统中电磁感应透明（EIT）效应及其伴随的Kerr非线性效应。计算表明,将一级冷却得到的Sr冷原子粘团作为光场与原子相互作用的EIT介质,用较弱的耦合光可以得到一个非常窄的EIT窗口和较强的Kerr非线性效应。该研究结果为实现689nm激光器的线宽压窄及应用EIT效应进行。Sr玻色子冷原子光钟研究提供了理论参考。     

宇宙大尺度结构空洞的演化研究

为了研究空洞的演化以及暗物质空洞和星系空洞的差别,使用一组高精度的N体模拟数据以及基于此给出的半解析模拟星系数据,在红移2.03到红移0之间取了6个红移的数据,并使用VIDE (Void Identification and Examination toolkit)算法来找空洞,对星系空洞和暗物质空洞的统计性质比如丰度、数目、大小、形状、叠加密度轮廓等演化的比较的结果表明,随着红移的减小,空洞的数目逐渐减少、内部密度逐渐变小、体积逐渐增大、空洞的形状越来越扁.暗物质空洞和星系空洞的数目、平均大小、平均椭率的比值与红移呈线性关系.此外,不论是暗物质空洞还是星系空洞,小的空洞密度比在分布上比大空洞的低,更容易贯通并合,演化效应更明显.另外由于星系总是形成于暗物质密度场的高密度区域,使其不容易示踪暗物质空洞的一些薄弱的墙结构,导致星系空洞提前贯通.而对于已经形成的星系空洞而言,即便是其墙上最薄弱的地方也往往堆积着显著的暗物质,使得星系的位置保持稳定,甚至形成新的星系,从而抑制星系空洞的贯通.整体上暗物质空洞的演化要比星系空洞的演化更加明显.