漫谈粒子和宇宙（十九）现代宇宙学简说（续）

科学假说与“光锥”概念 现代科学哲学大师玻普尔说过,“那种只把成熟的、教科书中的理论当成科学,而把不成熟的假说当成非科学,是对科学的危险,实际上也是对我们文化的危险。”事实上,许多科学理论在刚产生时都没有充足的证据,这是因为科学理论的前身是科学假说,而任何科学假说,都是在条件不成熟,证据不充分的情况下做出的猜想。正是因为假说的真理性是或然的,所以犯错误的可能性很大。     

银河系卫星星系研究进展

对银河系内卫星星系进行全面的"人口普查"具有重要的意义。目前已经发现了二十几个卫星星系,其光度范围分布很广,最暗的矮星系比球状星体还暗。叙述了卫星星系的光度分布、空间分布和动力学性质。总结了观测和理论研究进展,并讨论了星流和伽玛射线在研究银河系结构和暗物质性质方面的贡献。表明了卫星星系的统计分布能用来很好地限制冷暗物质理论和星系形成的相关物理过程,同时指出当前研究的局限性和可能的发展方向。     

科学发现史上又一个重要里程碑——获取宇宙最初一刻的吉光片羽

正宇宙学是一门奇特的学问:课题是独特的,对象是独特的,方法是独特的,甚至它的研究者也是独特的。美国BICEP2研究团队就是由这样一批独特的宇宙学家组成。他们发现了宇宙诞生之后一亿亿亿亿分之一秒遗留下来的"吉光片羽"。他们探测到了大爆炸之后穿过宇宙的引力波。这是一个石破天惊的发现,对了解宇宙如何诞生具有里程碑式的意义,如果得到确认,他们将有望获得下一个诺贝尔物理学奖。     

非理想流体自引力坍缩体系的熵变

本文利用共动度规讨论了非理想流体开放体系在自引力作用下的坍缩过程之熵变,结果表明,形成视界之前,体系的总熵不增,这说明黑洞的高熵产生于突变之中。     

星系形成的超大型计算机模拟

扼要地就数值模拟在星系形成研究中的作用，数值模拟与解析模型之间的关系，数值模拟的局限性等几方面的问题作了综述，然后介绍了马普小组与日本东京大学最近的合作情况，包括合作得到的模拟样本，研究成晨和正在开展的工作。     

The general class of Bianchi cosmological models with viscous fluid and particle creation in Brans-Dicke theory

This paper deals with the general class of Bianchi cosmological models with bulk viscosity and particle creation described by full causal thermodynamics in Brans-Dicke theory. We discuss three types of average scale-factor solutions for the general class of Bianchi cosmological models by using a special law for the deceler- ation parameter which is linear in time with a negative slope. The exact solutions to the corresponding field equations are obtained in quadrature form and solutions to the Einstein field equations are obtained for three different physically viable cosmologies. All the physical parameters are calculated and discussed in each model.     

A Remark on Using Gravitational Lensing Probability as a Probe of the Central Regions of CDM Halos

We calculate the gravitational lensing probabilities by cold dark matter (CDM) halos with different density profiles, and compare them with current observations from the Cosmic Lens All-Sky Survey (CLASS) and the Jodrell-Bank VLA Astrometric Survey (JVAS). We find that the lensing probability is dramatically sensitive to the clumping of the dark matter, or quantitatively, the concentration parameter. We also find that our predicted lensing probabilities in most cases show inconsistency with the observations. It is argued that high lensing probability may not be an effective tool for probing the statistical properties of inner structures of dark matter halos.     

“视界”与退行速度大于光速的星系可否被观测到的问题

对于“我们能否观测到退行速度大于光速的星系”这个问题，目前大多数宇宙学家将回答：“不能，因为这些星系处在我们的视界之外”，这里的思想是，相对论宇宙学中的速度必须由相对论多普勒红移公式来定义，然而在宇宙学中，红移是“宇宙学”的而非“多产勒”的，并且有一个速度的独立定义可以应用。     

光学亮星系大尺度分布中的多级结构

本文在Wen等人工作的基础上,对CfA红移巡天样本中银道以北和以南天区中星系的大尺度分布分别进行了分维计算并比较其所得结果。分析表明,这两个区域内星系的大尺度分布存在显著差异。说明CfA样本还不能构成代表宇宙大尺度结构的好样本。另一方面,两个区域中样本分析结果又存在着一些明显的共同点:它们都表现出明显的多级分形特征。结合对IRAS星系红移巡天样本和星系分立小天区红移巡天样本的分析结果。我们认为,多级分形很可能是宇宙大尺度结构的一个普遍和重要的特征。本文对这一特征的含义也作了简略的讨论。