在实验台上验证暗能量

一些科学家预言真空空间中的量子起伏可能是推动宇宙加速膨胀的暗能量的来源,并建议利用约瑟夫森结(Josephson junction)来验证这一预言.     

诗词三首

一些科学家预言真空空间中的量子起伏可能是推动宇宙加速膨胀的暗能量的来源，并建议利用约瑟夫森结（Josephson junction）来验证这一预言．     

双色驻波场中梯形三能级原子所受整流偶极力的涨落分析

本文基于文献[1]利用双色驻波场作用于三能级原子获得宏观数量个光学波长上符号保持不变的整流偶极力的工作基础上,运用量子回归定理计算了所得整流偶极力在一个光学波长上的涨落.结果表明:原子偶极零点振动与光场幅度梯度相互作用引起的偶极力的涨落D1的值较大,是整流偶极力涨落的主要因素,且其随空间的变化规律与整流偶极力相似;原子偶极与真空零点振动相互作用导致偶极力的涨落Ds较小,几乎可以忽略不计.由于力的起伏所导致的加热效应不利于中性原子的偶极束缚[6].     

受激拉曼增益介质中的量子噪声特性研究

研究了三能级原子系综与相干控制场以及量子探测场的相互作用下的受激拉曼系统.运用量子理论推导出了该受激拉曼系统中由于量子场真空涨落引起的量子噪声以及受激散射的量子化光场噪声谱,并且数值计算了注入拥有非经典涨落的量子探测场,真空涨落所引起的量子噪声谱. 关键词： 受激拉曼增益 量子噪声 噪声谱     

介观RLC电路在热真空态下的量子涨落

利用热场动力学的方法研究了介观RLC电路在具有热噪声的真空态下电荷和磁通(电流)的量子涨落.从而得到了有限温度下这一电路在热真空态下的量子涨落与温度的关系.结果表明,介观RLC电路的量子涨落不仅与电路中的元件参量和电路的共振频率ω有关,而且与温度T有关.温度越高,介观RLC电路的量子噪声越大 关键词： 介观RLC电路 热真空态 量子涨落     

惯性原理及其宇宙起源(下)

 四、常曲率空时惯性原理及其宇宙学意义常曲率空时相对性原理和德西特不变的相对论如何面对暗宇宙的尖锐挑战?为什么我们的宇宙在加速膨胀,一定不渐近平坦,而很可能具有一个正的极小宇宙常数,渐近于德西特空时?而按照通常的处理,德西特空时却带来一系列疑难;极小而又为正的宇宙常数也带来极大困惑。通行的看法是把宇宙常数等同于量子理论中“真空”的能量。可是,这样得到的宇宙常数值比观测值大了一百二十几个量级;考虑种种可能修正、包括超对称等等,也还要大几十个量级。理论与观测之间如此大的差别,前所未有。根本问题出在哪里?通常的作法是考虑种种动力学模型、修改引力场方程,甚至借助量子引力等等。     

氢原子谱线Lamb移动的简明计算

量子电磁场处在真空态时,它的场量仍然有“真空涨落”,本文以简明的办法解释了这种涨落的起因,计算了它对氢原子光谱的影响——Lamb移动。     

2006年诺贝尔物理学奖——宇宙微波背景辐射的黑体谱和各向异性

相传约137亿年前我们的宇宙起源于“盘古开天地式的大爆炸”，能量密度和温度均超高无比，却绝无什么特殊的“爆炸”中心，在足够大的尺度上均匀且各向同性，一直持续膨胀至今．刚开始的时候，随着宇宙温度的迅速降低，若干基本粒子物质相继浮现，宇宙早期的核合成过程制备形成了宇宙时空中第一代恒星形成之前的大致原初元素丰度分布．宇宙“大爆炸”发端时空中的能量场应当有量子涨落；耦合演化到后来呈现的物质场中，这些微弱而此起彼伏的涨落逐渐被引力在各种不同层次上放大，从而最终形成宇宙时空中不同尺度的物质结构系统（包括超星系团、星系团、星系、球状星团、恒星、行星等）．伴随着宇宙膨胀，有一个温度不断下降的热电磁辐射场被“捂”在物质场中；大约在389000年以后，这个热电磁辐射场基本不再与物质相互耦合作用，但它依然带有早期物质场中各处涨落的信息烙印．基于Einstein创立发展的广义相对论（1915年），Einstein（1917年）、Friedmann（1922年）、Lemaitre（1927年）、de Sitter（1932年）开辟了近代理论宇宙学的先河．Hubble（1929年）公布了遥远的星系退行速度正比于它们到我们的距离的划时代观测事实．基于宇宙元素丰度和核合成物理，Gamow，Alpher和Herman于1940—1950年大胆设想了宇宙“大爆炸”的物理框架图像．Penzias和Wilson（1964年）在贝尔试验室从事微波天线研究时意外地发现了2．7K宇宙微波背景辐射．经过多年的精心设计和准备，Mather和Smoot（1989—1994年）领导的“宇宙背景探索器”（COBE）空间试验精确地测量宇宙微波背景辐射的黑体谱和微弱的各向异性涨落；他们俩因此荣获2006年度的物理诺贝尔奖．90年来，科学家们众说纷纭，唇枪舌战，搜索证据，编造理论．随着地面、高空和空间综合试验及理论研究的持续迅速发展，精确宇宙学的时代已经到来．     

暴涨宇宙—大爆炸后的10~(-35)秒

暴涨宇宙论提出了宇宙在大爆炸后~(-35)秒时在不稳定的假真空态中作指数膨胀,在指数膨胀(暴涨)结束时,假真空的能量转化为热物质。随后宇宙按通常热宇宙理论所描述的方式进行演化。 暴涨宇宙论广泛而又自然地运用了已被公认的粒子物理理论,并使原来在热宇宙论中长期悬而未决的问题有可能获得了简洁的解决。     

在超冷原子气中探测声子的兰姆移位

<正>根据量子力学,真空不仅仅是空的空间。相反,它充斥着涨落(即:先产生而后瞬间湮灭的虚拟光子),这涨落可以影响到置身其中的粒子。著名的兰姆移位的首次观察是在1947年,由Willis Lamb(兰姆)和Robert Retherford完成。在经典的真空中,氢原子中两个本应简并的能级之间会产生微小的能量差异(见图)。这是因为在真空中电磁场的零点涨落扰动了氢原子中束缚电子的位置。该效应的观察对量子力     

浩瀚的宇宙来自“真空涨落”吗?

正早在三百多年前,德国数学家莱布尼兹(G.Leibniz)就曾向浩瀚的宇宙发问:"Why is there something rather than nothing?"这个令科学家和哲学家困扰不已的问题在1973年终于有了一个答案:是真空(nothing)的量子涨落催生了今天的宇宙(something)!换句话说,"无中生有"可能是宇宙的真正起源,是宇宙大爆炸理论和暴胀理论的原始种子。     

宇宙创生于真空涨落的一个可能方案 原初暴涨宇宙模型

大爆炸宇宙模型的成功说明宇宙有可能是创生出来的。宇宙究竟是创生于“无”,还是创生于真空涨落?这是目前正在热烈讨论的问题。本文提出宇宙创生于真空涨落的一种可能的方案。我们提出,在单圈近似下的真空涨落创生了原初暴涨宇宙—原初de Sitter宇宙,这时SO_(11),SU_(14)或E_8×E_8对称性成立。由于规范耦合常数g和Higgs场自耦合常数λ的渐近自由,将使得原初大统一破缺发生一级相变,相变时释放出的潜热化为宇宙的原初物质,以使宇宙升温到接近Planck温度。这样所创生的宇宙即由原初暴涨阶段过渡到以辐射为主的标准模型。此后,例如SU_5GUT成立,在创生后的10~(-35)秒,将发生熟知的第二次暴涨。     

介观压电石英晶体等效电路的量子化

借鉴阻尼谐振子作量子力学处理的研究思想,将介观压电石英晶体等效电路量子化,在此基础上研究了真空态和压缩真空态下,各支路电流和电压的量子涨落. 关键词： 介观压电石英晶体 等效电路 阻尼谐振子 量子涨落     

卡西米尔力

量子电动力学中的卡西米尔力是真空零点能的体现.广义的卡西米尔力则依赖于涨落介质的类型广泛地出现于物理中,包括量子,临界,戈德斯通模,以及非平衡卡西米尔力.长程关联的涨落介质和约束是产生卡西米尔力的两个条件.本文通过回顾卡西米尔物理的发展,讨论了不同类型的卡西米尔力,几种正规化方法,并对卡西米尔物理的进一步发展做了展望.     

在没有东西的空间中试探新的物理学

一般认为,真空是一个没有任何物质的空间,实际上真空内是充满着各种飞逝的粒子与电磁场的,现在已被证实在真空内存在着一种能使两块金属板相互吸引的力,这种力被称为 Casimir 力,它是一种量子现象.近来在考虑亚微米尺度内的物理现象时,例如研究各种力、各种粒子在不同维数下的问题时都不可避免地要考虑 Casimir 力.在一对只有狭窄间隔的金属平板空间内,它能保留的能量密度要比在金属平板外的能量密度低很多,这一点很类似于地下的隧道管,一般收音机的电波波长大于隧道口径时就无法收到信号,而在两块平板间同样也会阻止波长大于其间隔距离的…     

宇宙创生于真空涨落的一个可能方案——原初暴涨宇宙模型

大爆炸宇宙模型的成功说明宇宙有可能是创生出来的。宇宙究竟是创生于“无”,还是创生于真空涨落?这是目前正在热烈讨论的问题。本文提出宇宙创生于真空涨落的一种可能的方案。我们提出,在单圈近似下的真空涨落创生了原初暴涨宇宙—原初deSitter宇宙,这时SO₁₁,SU₁₄或E₈×E₈对称性成立。由于规范耦合常数g和Higgs场自耦合常数λ的渐近自由,将使得原初大统一破缺发生一级相变,相变时释放出的潜热化为宇宙的原初物质,以使宇宙升温到接近Planck温度。这样所创生的宇宙即由原初暴涨阶段过渡到以辐射为主的标准模型。此后,例如SU₅GUT成立,在创生后的10^-35秒,将发生熟知的第二次暴涨。 关键词：     

暗物质或因宇宙中某种不稳定所致

正希格斯场的不稳定性可能导致原初黑洞的形成。这类黑洞也许正在充当暗物质。理论家推测希格斯场正处亚稳态,因而我们的宇宙可能位于希格斯深渊的边缘。如果希格斯场隧穿至"真正的"基态,将释放巨大能量。这有点危言耸听,或许其他未知物理过程还会保障宇宙在历史上稳定。不过,导致暗物质的形成亦可能是希格斯场不稳定性的宇宙学后果之一。这一构想认为,暗物质其实就是宇宙早期经过不稳定希格斯场涨落而形成的那些黑     

无耗散介观电感耦合电路的量子效应

本文从无耗散的电感耦合电路的经典运动方程出发,分别研究了这一耦合电路在其任意的本征态下和压缩真空态下电路中电荷、电流的量子涨落,其结果表明,每个回路中的电荷、电流都存在着量子涨落,且两回路中的量子噪音是相互关联的。     

介观电容耦合电路的量子涨落

从无耗散的电容耦合电路的经典运动方程出发，分别研究了这一耦合电路在任一本征态下和在压缩真空态下电荷、电流的量子涨落.结果表明，两个回路中的量子噪声是相互关联的. 关键词：     

诱导引力理论中宇宙场的三次量子化

诱导引力与爱因斯坦引力难以用目前的实验来区分.在研究诱导引力的宇宙量子场论时,通过对宇宙场的三次量子化,发现在希格斯场的真空期待值附近,即使无任何其它物质场存在,宇宙也可以从“无”(nothing)通过量子隧道过程而创生,其创生宇宙遵从Planck分布.但这种从无到有的宇宙创生过程是无法从真空经典爱因斯坦引力理论中得到的. 关键词：