诱导引力中的虫洞解

诱导引力与爱因斯坦引力难以用目前的实验来区分。本文在研究诱导引力的量子宇宙学时,发现在希格斯场φ的真空期待值附近,即使无任何其它物质场存在,也存在一个虫洞解,而这种解是无法从真空经典爱因斯坦引力理论中得到的。 关键词：     

诱导引力理论中的Baby宇宙

本文讨论诱导引力理论中Baby宇宙的量子效应.我们证明了在诱导引力理论中Baby-Parent宇宙相互作用是非定域的,并论证了在低能极限下诱导的宇宙学常数为零.这一论证并不依赖于诱导势的细节.     

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。     

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：     

利用爱因斯坦转盘推求中心引力场中的光频红移--在普通物理教学中讲解等效原理的一种尝试

通过球对称引力场与爱因斯坦转盘上的惯性离心力场的对比，利用强等效原理导出光频的引力红移。     

从罗伯森到今天的宇宙学

爱因斯坦创立了引力的现代理论——广义相对论.这一理论将引力和宇宙学都几何化了.爱因斯坦本人曾设想过一种空间封闭的定态宇宙.弗里德曼发现(或猜想)了一种爱因斯坦场方程的非定态解.哈勃发现了遥远星系的红移,从而证实了宇宙膨胀演化的观念. 罗伯森采取了一条在逻辑上和数学上都严格的途径.在假定宇宙是严格均匀和各向同性的情况下,他找出了所有可能的“宇宙学”.他的结果和弗里德曼的猜测一致但更为可信. 罗伯森继后还探讨了这个解的所有观测性质:如天体的红移、角大小、亮度等与光从发射到接收所经历的时间的关系. 1965年发现了宇宙微…     

熵力:对引力的新阐释

人人都感受到引力的存在,但要阐明引力究竟是什么却非易事.虽然引力已被牛顿和爱因斯坦先后发现的定律成功地描述,但我们仍不清楚宇宙的基本性质是如何结合起来产生所观察到的现象的.现在,荷兰阿姆斯丹大学的理论物理学家弗林     

"引力"七问

1 引力是什么 牛顿在17世纪就认识到宇宙中任何地方的一切物体的引力作用方式是相同的,且两物体间的吸引力与它们的质量的乘积成比例,与它们距离的平方成反比,即著名的"引力的平方反比律."爱因斯坦在20世纪初发表的广义相对论是研究物质在空间和时间中如何进行引力相互作用的理论,它将平方反比律解释成时空因物质和能量的存在而发生畸变的结果,并把牛顿理论包含在内.     

漫谈引力波探测

爱因斯坦广义相对论成功地预言了行星进动、引力红移、光线偏折、回波延迟等物理事实，而“存在引力波”是爱因斯坦广义相对论的另一重大预言。根据广义相对论，我们从爱因斯坦广义相对论引力场方程的弱场近似可以得到线性近似的引力波解；引力波是横波，能以光速穿过真空；引力波非常容易产生，但是非常的弱如果让一根长为20米，直径为1.6米，重500吨的圆棒以能够使自身断裂的极限速度（每秒28转）围绕自身中心点高速转动，它发射的引力波功率也不过只有2.2×10^-19瓦，因此，对引力波的探测极其困难。     

为什么宇宙学常数如此之小

1916年,爱因斯坦给出广义相对论场方程 其中R,g和丁分别是曲率、度规和能量-动量 张量,G是牛顿引力常数.然而,此方程不存在 静态宇宙解.在当时,宇宙的哈勃膨胀尚未被 观测到,爱因斯坦更倾向宇宙的静态模型.因 此,他在场方程左边又加上一项gμνλ,并把新引 入的未定参数L称为宇宙学常数.若λ为正,相 当于引入一等效于排斥力的项,它和引力的吸 引相抵消,使得有可能存在静态宇学解.当 星系红移测量表明宇宙并非静态之后,爱因斯 坦曾给韦尔写信说,如果字宙并非静态就去掉 宇宙学项. 可是,从现代量子场论看来,宇宙项很难去 掉.实际上,在场方程…     

黑洞及其视界附近的物理规律

 人类对黑洞的认识过程在1796年,法国天文学家拉普拉斯在他的著作《宇宙体系论》中就预言:如果它引力足够强,光速也不足以成为逃逸速度的话,我们可能会看不见它。宇宙中最大的天体可能是完全看不见的,这种观点是建立在牛顿引力理论基础上的,当时没有任何办法能够验证他的想法。直到100年后,爱因斯坦发表了广义相对论,它在基本概念上与牛顿引力理论完全不同。在广义相对论中,空间和时间构成了一个四维时空,时空的几何性质与物质,通过爱因斯坦引力方程联系起来,物质是引力的源,也决定了时空的弯曲。广义相对论发表后不久,德国天文学家史瓦西立即对球对称的情况求出了爱因斯坦引力方程的解。     

探索万物之理的新途径

引言 多年来,不少物理学家热衷于将描述电磁力、弱和强相互作用的量子理论和说明引力的爱因斯坦广义相对论结合起来,即做到用所谓的"万物之理"(Theory of Everything)或量子引力(QuantumGravity)来解释宇宙.但这一尝试却遇到了原则上的困难--量子化的广义相对论是不可重正的[1].     

量子“蹦床”能够检测引力

这是世界上最小的蹦床(trampoline).弹跳的原子和激光一起能对引力进行超精确的测量.验证引力理论,如广义相对论,可以利用超冷原子的集团在一真空室内的下落来精确地测量引力的强度.这种原子集团被称为玻色-爱因斯坦凝聚(Bose-Einstein Condensates简称BECs).BECs按照量子力学的波动状态方式行事,互相干涉.干涉图     

引力波探测展望

早在1916年，爱因斯坦在发表广义相对论时就预言引力辐射的存在．但在初期，大多数人都怀疑引力波（Gravitational　Waves）仅仅是爱因斯坦提出的引力场方程的一个近似解…而没有实质的物理效应．直到1950年代末期，从理论上证明引力波是携带能量的并可以被探测到，引力波的存在才在理论上得到了充分的确认．广义相对论预言引力波的主要特性有：在真空中以光速传播；     

量子引力的曲率两点真空相关

以平坦的Minkowski时空为背景，得到了任意坐标系和谐和坐标系中，n维GR引力和高导数引力的引力子自由传播子，求得了四种可能的曲率两点真空相关函数的首项.用微扰计算证明了曲率的两点真空相关函数在GR引力中为零，而在高导数引力中不为零.讨论了高导数引力与GR的引力子传播子、曲率相关函数的关系. 关键词： GR 高导数引力 引力子自由传播子 曲率真空相关函数 平移传播子     

爱因斯坦后期的构思:基本相互作用与空间-时间性质的统一

 从远古时代起,人们就力图用尽可能少的综合概念来解释自然界的全部复杂性.从这个观点看来,在物理学史上并列着三个名字:牛顿、麦克斯韦和爱因斯坦.这些科学家都在统一自然规律方面取得了最大的成就.三百年前,牛顿把地球引力(支配苹果落地的力)和天体引力(保持行星在太阳周围轨道上运动的力)视为同一种力,统一了地球引力和天体引力.     

根据行星轨道分析引力子质量上限

按照爱因斯坦的广义相对论,引力可与无质量的引力子相联系。一种检验引力子是否真的无质量的方法,是通过对太阳系中行星运动的详细观测来计算引力子质量的上限。如果引力子质量不为零,可能意味着需要超出广义相对论的新理论。若引力以光速传播,引力子的质量mg应为零。但是如果引力子具有微小的质量,引力将具有由引力子的康普顿波长λg标志的有限力程。     

强引力下Dirac粒子的真空能隙

本文以强引力的de Sitter度规和Einstein-Yukawa理论的Reissner-Nordstrom 度规为例,讨论了在原子核内或在强子内Dirac粒子的真空禁带能隙,结果表明,在强引力下,粒子的真空能隙形成一个势阱.     

等效原理与双生子问题

爱因斯坦等效原理是广义相对论的基石,引力场的钟慢效应和引力红移效应是等效原理的两个基本推论;双生子问题属于狭义相对论的范畴.等效原理与双生子问题间的联系在相对论的教学中常被忽视.文章基于爱因斯坦等效原理,将匀加速系统与一个均匀引力场等效起来,详细地推导出引力场的钟慢效应,并证明了与之本质相同的引力红移效应;最后根据等效原理的这些基本推论在广义相对论框架下讨论了双生子问题,并用一个清晰的物理图像给出了双生子问题的广义相对论解释.     

“引力透镜”概念起源考

从学术界广泛引用的牛顿《光学》中的疑问1谈起,随后回顾了马拉、卡文迪什、索德奈尔和爱因斯坦等人在试图量化光所发生的引力偏转方面的贡献,介绍了被世人所遗忘的弗朗提斯克·林克在引力透镜概念起源上极具价值的工作,找出了光线因引力作用而发生弯曲的最早证据,确认了引力透镜概念的出处.弄清了引力透镜概念起源的真相,呈现一个引力透镜概念真实的历史发现过程.