离散时空的Friedmann宇宙的几何结构及其性质

研究了离散时空的Friedmann宇宙的几何结构,证明了形成Friedmann宇宙的尘埃物质并不分布在Friedmann时空点上,导出了在Friedmann宇宙中的试验粒子的测地运动方程,并揭示了Friedmann宇宙中的时钟和频移效应. 关键词： Friedmann时空 尘埃物质 测地运动 时频效应     

爱因斯坦转盘上的热平衡及其时空对偶性

分别用狭义和广义相对论解出了爱因斯坦转盘上的热平衡流体系统内固有温度对柱坐标的依赖关系T0(ρ).结果表明,运动温度的收缩只与子系统的速度有关而与加速度无关.考虑到引力场中坐标温度的均恒性,爱因斯坦转盘与早期宇宙的时空对偶性直接给出宇宙介质固有温度反比于标度因子R(t)的结论. 关键词： 热平衡 弯曲时空 坐标温度 早期宇宙     

高维de Sitter时空中宇宙视界处的Fermi子隧穿

运用半经典近似理论,本文研究了来自静态高维deSitter时空和高维Schwarzschild-de Sitter时空宇宙视界处的Fermi子隧穿辐射.在文中,描述1/2自旋粒子行为的Dirac方程被简化为一个简单的形式,接着运用方程组有非平凡解的条件,可以得到了半经典的Hamilton-Jacobi方程,从而使得问题大大得以简化,最终得到了静态de Sitter时空中宇宙视界处的Fermi子隧穿率和Hawking温度.     

高维de Sitter时空中宇宙视界处的Fermi子隧穿

运用半经典近似理论,本文研究了来自静态高维de Sitter时空和高维Schwarzschild-de Sitter时空宇宙视界处的Fermi子隧穿辐射.在文中,描述1/2自旋粒子行为的Dirac方程被简化为一个简单的形式,接着运用方程组有非平凡解的条件,可以得到了半经典的Hamilton-Jacobi方程,从而使得问题大大得以简化,最终得到了静态de Sitter时空中宇宙视界处的Fermi子隧穿率和Hawking温度.     

离散时空中的奇性自由的Friedmann宇宙解

由尘埃物质粒子的集合来形成一个理想的离散时空的Friedmann宇宙模型并证明了它是奇性 自由的. 关键词： 离散时空 尘埃物质 Friedmann宇宙 奇性自由     

超越生命与时空

人类生命在地球上,不是原本就有,至少在恐龙年代,约２亿年前;证明后者的存在和年代,是其庞大完好的化石架．但是,自从近百万年以来,地球上产生了人类;尤其是最近的万年来,有了人类文明、文化;才打破了时空中上百亿年的沉寂,使得宇宙充满了生机和活力！没有我们人类,宇宙就不会这样,如果宇宙不是这样的,也就不会有我们的存在,这就是人择原理．一、科学技术 科学和技术的飞跃发展是近、现代的事情,且西方比我们快半拍．科技的发达,一是提高人类的生存质量,二是提供认识客观自然的手段、工具和方法．科技和财富不应该用于战…     

充满物质的Friedmann-Robertson-Walker宇宙的稳定性

研究了在含有宇宙(学)常数的Friedmann-Robertson-Walker宇宙模型中,充满、满足p=(γ-1)ρ物质宇宙的稳定性.通过计算引力波的扰动,以及dp/dp=γ-1的扰动,得到对于ε=-1,Λ<0,满足Einstein场方程的宇宙只要γ≥0是不稳定的. 关键词： 充满物质的Friedmann-Robertson-Walker宇宙 虫洞 时空稳定性     

第五讲暗能量和德西特时空

最近的天文观测表明，宇宙是在加速膨胀，而不是原来认为的减速膨胀．为解释加速膨胀，必须在宇宙的物质能量中引入暗能量这一成分，文章讨论了暗能量的可能侯选者，特别强调了宇宙常数问题、德西特时空问题以及和德西特时空相关的一些基本问题．     

五维时空中度规的计算

在四维R+R2引力理论中给出了Wheeler-Dewitt(W-D)方程,通过分离变量法得到了W-D方程的解.利用Kaluza-Klein理论将Robertson-Walker度规推广到五维时空,结合时空中的场方程得到宇宙项与能量之间的关系.     

Kasner 时空中的中微子振荡相位

研究了质量中微子在 Kasner 时空特殊情况下的传播相位和振荡特征长度,得到了中微子的零短程线相位是短程线相位一半的关系.当参数a=0时,Kasner 时空中的传播相位和史瓦希时空中的相同.这一问题的研究在宇宙学中是有意义的^[1-3]. 关键词： 传播相位 Kasner 时空 质量中微子 振荡特征长度     

《相对论、宇宙与时空》连载——人类早期对宇宙的认识

今年是天文望远镜发明400周年．望远镜的发明彻底改变了人类仅凭肉眼观察天象的历史，使人类的视线得以深入宇宙的深处和遥远的过去．由于光信号的传播需要时间，我们看到的天体都是它们过去的样子，越远的天体图像越古老，因此望远镜不仅在看远方，而且在看历史．天文望远镜的出现，极大地加深了人类对宇宙和时空的认识，也极大地促进了天文学和物理学的发展．相对论和现代化时空理论、现代宇宙学的创立和发展，都离不开望远镜的贡献．本刊特以《相对论、宇宙与时空》为题，发表连载文章，以纪念发明天文望远镜这一科学史上的重大历史事件．更多的内容请参见本文作者的专著《物理学与人类文明十六讲》（高等教育出版社，2008年9月出版）．     

Vaidya-Bonner-de Sitter时空中荷电Dirac粒子的Hawking辐射

在Vaidya-Bonner-de Siter时空中，准确地给出了黑洞内外视界及宇宙视界的位置，研究了该时空中黑洞外视界和宇宙视界附近荷电Dirac粒子的Hawking辐射，确定三个视界面中任何两个都不可能重合． 关键词：     

相对性原理与时空线性变换

惯性系具有任何方向时空平移不变的特性,依据相对性原理和时空平移不变性证明了惯性系的时空变换必须为线性变换。相对性原理是时空线性变换的真正必要条件。除了伽利略变换具有"同时的绝对性"外,其他的惯性系时空线性变换都具有"同时的相对性"。利用相对性原理还可以证明惯性系的速度变换为单调递增函数,因而存在速度上限,惯性系除伽利略变换外的所有时空线性变换都存在有限的极限速度,进而可以推导出惯性系时空线性变换的广义洛伦兹变换公式,其中极限速度的取值可以通过实验来确定。     

时空奇点和黑洞——2020年诺贝尔物理学奖解读

2020年度诺贝尔物理学奖于北京时间2020年10月6日晚揭晓,其中一半奖金授予罗杰·彭罗斯(Roger Penrose),表彰他"发现黑洞的形成是广义相对论的必然预言";另一半奖金授予莱因哈德·根泽尔(Reinhard Genzel)和安德里亚·格兹(Andrea Ghez),因为他们"在银河系中心发现了一个超大质量的致密天体"。文章着重对彭罗斯及其时空奇点研究进行介绍,包括黑洞、奇点定理、宇宙监督假设等内容。     

电磁场存在时宇宙因子不为零的高维类Vaidya时空

本文求出了在宇宙因子不为零时,由高维球对称电磁场和球对称辐射产生的高维类Vaidya时空,并探讨了在高维时空中电磁场能量动量张量的可能表示式。     

电子社会学——凝聚态物理的内容和风格

1 什么是凝聚态物理学 物理学也被称为"自然哲学".简而言之,它研究的是时空和物质的基本结构及其深层的组织原理.当代物理学大体上可以分为四个主要分支:高能物理学、天文(宇宙)物理学、原子分子和光学物理学,以及凝聚态物理学.     

用量子纠缠编织时空

<正>借助一些简化模型和数学工具,理论物理学家们的工作揭示出宇宙的时空结构来自于量子纠缠(图1)。这种新颖的观点可能是人们朝着量子引力和长期寻求的“万物理论”迈出的颇具希望的第一步。纠缠是一种纯粹的量子现象。处于量子纠缠中的粒子,无论相隔多远,当其中一个粒子的状态发生变化,另一个将立刻受到影响。这种强烈的相关性似乎超越了空间和时间,例如,     

物理学中的宇与宙

 一、物理与宇宙 宇宙,爱因斯坦称时空。二千多年前,中国《淮南子》称:四方上下曰宇,古往今来曰宙。     

LHC实验中超对称粒子及暗物质的寻找

1.引言英国诗人艾略特(T.S.Eliot)在《四个四重奏》中写到:"我们叫作开始的往往就是结束,而宣告结束也就是着手开始。终点是我们出发的地方。"这不禁让我们想到古希腊神话里的一个怪物Uroboros——一条吞吃自己尾巴的蛇。其实,宇宙何尝不像一个Uroboros呢?——时空的起点和终点咬在了一起(图1)。     

从2017诺贝尔物理学奖展望新加坡未来科学的发展方向

<正>2017年诺贝尔物理学奖颁给了3位在引力波领域作出突出贡献的美国物理学家,他们分别为麻省理工学院雷纳·韦斯(Rainer Weiss)、加州理工学院基普·索恩(Kip S.Thorne)和巴里·巴里什(Barry C.Barish)。引力波是一百年前爱因斯坦广义相对论所预言的一种以光速传播的时空波动,如同石头丢进水里产生的波纹一样,被视为宇宙中的"时空涟漪"。在广义相对论中,引力产生的效果又可以用时空扭曲解释。广义相对论场方程,是一个和时空度规有关的二阶非线性偏微分方程。探测到的引力波是通过光的干涉探测器感知空间被扭曲的微小变化。空间扭曲引发光的干涉条纹发生轻微抖动。引力波可能是宇宙公认的传播媒介,探