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。     

质疑暴涨宇宙模型

 WMAR的观测结果强有力地支持了暴涨宇宙模型(见本刊2004年第1期张新民同志的文章《反物质和暗能量》)。但今年2月,几个观测小组却对此提出质疑。两个小组用地基射电望远镜测量不同天区的温度时发现:小天区温度的起伏比较大天区温度的起伏为小而对于大得多的天区温度的起伏反而变小了。这不符合暴涨学说的预见:温度的起伏与我们所注视天区的大小无关。在智利阿塔卡马研究宇宙背景成像仪(CosmicBackgroundImager简称CBI)数据的加拿大多伦多大学的邦德(DickBond)认为上述两个反常现象的结论未考虑到统计的重要性,两者出现的几率均只约为1/20.     

暴涨——宇宙年少时

热大爆炸宇宙学的成功：宇宙学的标准模型 工业上一种产品的成功,莫过于成为业界的标准。同样地,科学中一个理论的成功,莫过于被誉为标准模型。热大爆炸宇宙学,正是这样一个标准模型。在介绍今天故事的重点——暴涨之前,让我们回顾一下,作为现代宇宙学的标准模型,热大爆炸宇宙学,如何描述宇宙的现状、过去和未来。我们的宇宙,从诞生至今,已经有137亿岁了。这相当于人类几千年文明史的几百万倍。宇宙浩瀚无垠,当今科学尚不能确定整个宇宙空间的大小,是有限还是无限。然而,我们能观测到的宇宙总是有限的。     

宇宙真空量子涨落、宇宙弦及宇宙不均匀性的起源

宇宙中的物质分布是相当不均匀的,有的地方密度高,有的地方密度低,形成各种尺度的成团结构．例如,星系、星系团、超星系团等是高密度区;巨洞则是低密度区．宇宙学中一个待解决的课题,就是说明为什么会有这种非均匀性．首先,有很强的证据表明,宇宙在早期是相当均匀的,没有今天所观测到的非均匀性．最主要的证据是微波背景辐射的各向同性．观测证明,３Ｋ背景辐射的各向异性不超过万分之一,甚至十万分之一．背景辐射是?...     

浩瀚的宇宙来自“真空涨落”吗?

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。     

银河系可能诞生于宇宙早期

中国科技大学天体物理中心孔旭教授与他的欧、日、美的合作者，对形成于宇宙早期的高红移星系的研究取得重要进展．他们认为，类似于银河系这样的大质量旋涡星系在宇宙形成的早期就已经存在．这一研究结果发表在近期的美国《天体物理学报》和8月17日英国的《自然》杂志上。     

宇宙的创生和极早期

随着电影<宇宙与人>在全国各地的放映,对大爆炸宇宙学感兴趣的人越来越多.关于宇宙创生10-5 s以后宇宙演化的情景,本刊1996年第4期登载的康文秀、党兰芬两同志的文章<宇宙演化的最初三分钟>已做了介绍.本文拟对10-5 s以前的宇宙创生期和极早期的情景做一简介.     

一个八维Kaluza-Klein宇宙模型

本文讨论了一个八维Kaluza-Klein宇宙模型.它不仅自洽地包含Georgi三族SU(11)大统一模型,而且得到了与观测宇宙一致的物理解.在这一模型中,通常四维的宇宙标度因子记作R₃而额外维度的宇宙标度因子记作R₄,它们的物理性质可分成四个阶段来描述.第一阶段,R₃和R₄都在膨胀;第二阶段,R₃是一个inflation解而R₄是个常数;第三阶段,R₄开始坍缩到它的极小值,而R₃继续单调地增加;第四阶段,R₄稳定在Kaluza-Klein半径R_KK而R₃通常的FRW方式膨胀,这时四维的宇宙常数为零.     

探测宇宙原初氢原子的重新电离

在宇宙大爆炸的40万年之后,宇宙的充分冷却使得原初氢原子得以形成,这些氢原子充满了早期的宇宙.再经过数亿年,第一批恒星以及星系形成,它们产生紫外辐射,进而将原初氢原子电离成电子和质子.这一过程被称为重新电离,标志着成年宇宙的一次相变.相变何时产生?持续的时间有多长?     

暴涨宇宙中原生黑洞的形成

本文指出,在暴涨宇宙阶段,当出现非均匀相变以形成真真空泡时,由于重力塌缩,在我们的观测宇宙中,可能形成质量下限为10⁴g的原生黑洞,这种黑洞与早先Carr,Hawking和吴忠超等人所讨论过的有所不同,它们应伴生有t’Hooft-Polyakov磁单极,这可能是一个具有观测意义的结果。 关键词：     

一种可能的强子结构新模型

最近在DESY和SLAC又发现了一些族粒子的新成员。当然,目前实验上还有些争议,但大体上共八个:J(3.1),'(3.7),'(4.1),'(4.4),χ(2.8),P(3.41),P(3.51),P(3.53)。这八个新粒子,能较自然地填充在我们这个新模型里。 我们假定构成强子的基础粒子总共七个:通常的SU_3三重态轻层子u,d,s和SU_4四重态重层子u′,d′,s′,c′,其中 u′,d′是同位旋二重态,电荷分别为2/3,—1/3。s′,c′均     

A POSSIBLE TYPE OF POTENTIAL FOR THE BOUND STATE OF MESONS

On the basis of the straton model, we have considered the bound state of mesonsby using the Bethe-Salpeter equation. The result shows that by using the superposi-tion of the deep square well, the harmonic and Coulomb-type potential, we can qualita-tively explain the mass spectrum, the mean radius and the wave function at the originfor the bound state of mesons.     

压缩真空态下介观电路的量子涨落

从有源LC回路的运动方程出发，研究了在压缩真空态下介观LC电路中电荷、电流的量子涨落． 关键词：     

THE ORIGIN OF ENTROPY IN THE UNIVERSE

We discuss the entropy generation in quantum tunneling of a relativistic particle under the influence of a time-varying force with the help of squeezing formalism. It is shown that if one associates classical coarse grained entropy to the phase space volume, there is an inevitable entropy growth due to the changes in position and momentum variances. The entropy change can be quantified by a simple expression S=ln cosh 2r, where r, is the squeeze parameter measuring the height and width of the potential barrier. We suggest that the universe could have acquired its initial entropy in a quantum squeeze from nothing and briefly discuss the implications of our proposal.     

一种估计物质的蒸气压进入超高真空和极高真空范围的相应温度的简便方法

关键词：     

真空获得与测量实验装置的改进

本文分析了原真空获得与测量实验装置结构上的不足之处．介绍了对原装置所进行的改进工作──主要用于取代感应圈的专用电源的制作。     

HL-1装置等离子体真空紫外光谱研究

本文叙述在HL-1装置上做的真空紫外区(300-2000A)光谱实验。用微通道板象增强器摄出了等离子体光谱,对光谱进行了辨认和分析;采用光电法测量了谱线随时间的变化和改变孔栏半径时杂质的变化情况,观察了等离子体发生小破裂时出现的光谱现象,对杂质的来源及某些性质作了分析研究;使用两条CⅣ谱线强度比,测出了放电初期的电子温度。     

靶等离子体真空紫外光谱研究

本文叙述了在靶等离子体实验装置上做的真空紫外区(500—2000)光谱实验。分析和研究了等离子体光谱,杂质成分、杂质来源和等离子体喷枪的发射机制。     

遥远的超新星和加速膨胀的宇宙

2011年度诺贝尔物理学奖已颁发给Saul Perlmutter,Adam Riess和Brian Schmidt三人,以表彰他们"通过观测遥远的超新星发现宇宙加速膨胀"的科学贡献。本文介绍这一重大科学发现的背景、意义及其所开辟的新方向.     

研究液体从容器中溢出的条件

本文从理论和实验两方面较圆满地解决了液体从容器中溢出的条件，引进了溢出高度的概念，并导出了它的表达式。