试论弗里德曼对演化宇宙学的贡献

从历史角度，依据史实论述了本世纪２０年代初前苏联数学家弗里德曼在爱因斯坦广义相对论的基础上，建立时空为动态的宇宙模型，提出宇宙不稳膨胀的理论，发展并完善了相对论对宇宙的解释，以及对现代演化宇宙学作出的重要贡献。     

量子纠缠与宇宙学弗里德曼方程

量子纠缠作为量子信息理论中最核心的部分,代表量子态一种内在的特性,是微观物质的一种根本的性质,它是以非定域的形式存在于多子量子系统中的一种神奇的物理现象.熵也是量子信息理论的重要概念之一,纠缠熵作为量子信息的一个测度已经成为一种重要的理论工具,为物理学中的各类课题提供了新的研究方法.本文主要考虑量子纠缠的宇宙学应用,试图更好地从纠缠的角度来理解宇宙动力学.本文研究了量子信息理论的概念和宇宙学之间的深层联系,利用费米正则坐标和共形费米坐标构建了弗里德曼- 勒梅特-罗伯逊-沃尔克宇宙学弗里德曼方程和纠缠之间的联系.假设小测地球（a geodesic ball）的纠缠熵在给定体积下是最大的,可以从量子纠缠第一定律推导出弗里德曼方程.研究表明引力与量子纠缠之间存在着某种深刻的联系,这种联系对引力场方程的解是成立的.     

勒梅特（Lemaitre，Abbe Georges Edouard 1894-1966）比利时天文学家（Astronomer，Belgium）

比利时天文学家勒梅特（他又是一位天主教神职人员），1927年独立地求出爱因斯坦方程的弗里德曼（前苏联数学家，曾提出引力场方程的各向同性通解，称弗里德曼宇宙模型）解。他的文章发表在一家不知名的比利时杂志上，他设想，宇宙早期处于极端稠密的状态，现在宇宙中的全部物质集中在一个大约只有太阳30倍大的球里，他把这个球称为“原初原子”，像一个巨大的原子核，宇宙起源于这个“原初原子”的爆炸。他的学说比较粗糙，是后来的大爆炸宇宙学说的先河。     

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…     

高红移Ⅰ_a型超新星的搜寻和宇宙的加速膨胀

观测研究表明,Ⅰａ型超新星可以作为宇宙距离测量的标准光源．天文学家还从近邻Ⅰａ型超新星光变的研究中得出可靠地确定其最高光度的方法．在此基础上,国际上两个相互竞争的研究集体经过几年的不懈努力,对高红移超新星进行了搜寻和观测．他们各自独立地得到了相同的结论：宇宙学常数Λ＞０,宇宙在加速膨胀．这项研究结果将对宇宙学,星系和大尺度结构的形成和演化的研究产生重要影响．更重要的是,它把所谓“宇宙学常数问题”提到我们面前,不再能够回避．而这一问题的解决将有可能带来基础研究上的重大突破     

中国物理学家（1900－1959）的贡献（二）

中国物理学家（１９００－１９５９）的贡献（二）吴水清（中国科学院高能所北京１０００３９）第三部分１９３０－１９８９３．１周培源于３０年代证实，在各向同性条件下引力场方程本身即可给出均匀的与各向同性的弗里德曼度规张量，使问题的求解大为简化．他一直主张广...     

实验物理学家基科因

前苏联科学院院士伊萨克·康斯坦丁诺维奇·基科因(И．К．Кикоин)是前苏联著名实验物理学家。他1908年3月28日出生于立陶宛日阿加列市。1925年进入列宁格勒工学院物理-力学系学习,1930年毕业。     

一种具有O(2,2)对偶对称的弦宇宙学解

研究了时间相关的度规、挠率、dilaton背景场及其Liouville势场作用下的低能对偶弦模型,获得了时空维数D=3时的经典弦宇宙学解.通过O(2,2)对偶变换,发现可以生成一种含有奇点的新的宇宙学解.     

泡利和电子自旋

 1925年前后原子物理学所处的状况,海森堡(W.Heisenberg)曾作过生动的比喻,他说:“1924至1925年冬,在原子物理学方面,我们显然到了一个浓雾密布,但是已露出了一线阳光的领域.并且,振奋人心的新前景正在我们面前展现出来.”从1913年玻尔(N.Bohr)提出氢原子理论以来,历经坎坷.到1925年,玻尔和他的同事们取得了许多关键性胜利,使原子量子化的理论,终于基本确立.     

量子力学的诞生(3)

四、波动力学的诞生 波动力学是薛定谔在德布罗意文章的影响下于1926年建立起来的。 薛定谔是奥地利人,毕业于维也纳大学,受波尔兹曼影响很深,他自己说“他 (波尔兹曼)的思路唤起我对科学的爱恋”。早年在分子运动论统计力学和连续介质物理等方面进行工作,擅长于解本征值问题。 从1921年开始薛定谔在瑞士苏黎世大学任教授,1925年爱因斯坦关于理想气体的量子论一文引起薛定谔对德布罗意文章的重视,他企图把德布罗意关于自由粒子的波推广到束缚粒子的情况,像德布罗意一样讨论粒子的相对论运动,结果他得出一个波动方程(即克莱因、戈登方程),并…     

精确宇宙学时代的暗物质问题

所谓暗物质、暗能量就是非常稀奇的事物,这里面我想是可能引出基本物理学中革命性的发展来的……假如一个年轻人,他觉得自己一生的目的就是要做革命性的发展的话,他应该去学习天文物理学。———杨振宁处于变革之中的宇宙学当今的宇宙学正处于一场重大变革的前夜。回顾不到10年前的情形,并与今天宇宙学的现状作一比较,就会清楚而深刻地感受到,在这短短的不到10年的时间里,宇宙学经历了多么大的变化。我们大家正有幸见证这场深刻的变革。例如,过去多少年人们一直都在谈论宇宙膨胀的减速并引入宇宙学基本参量q0(减速参量)来描述这种减速。在我…     

宇宙年龄问题上的疑难

宇宙年龄是大爆炸宇宙学中的一个关键性的问题．文章对这问题的缘由、历史以及现状作了阐明．重点讨论了哈勃常数的实测值大小在宇宙年龄问题中的核心作用     

霍金:被禁锢在轮椅上的当代国际物理学大师

史蒂芬·霍金以其超乎常人的毅力克服了残疾之患,而成为当今国际物理学界的超级新星.本文拟将他的生平以及他在与顽疾的搏斗中所赐予人类的宝贵科学财富,作一简要的论述,旨在弘扬霍金挑战与超越自我的科学献身精神.     

高能电子深度非弹性散射研究1990年诺贝尔物理奖简介

１９９０年１０月１７日瑞典皇家科学院授予杰罗姆·弗里德曼（美）、亨利·肯达尔（美）和理查德·泰勒（加拿大）三人以１９９０年诺贝尔物理学奖．我们特请清华大学张礼教授撰写此文以介绍这三位诺贝尔奖获得者的工作．     

黎曼面上的温度对偶性与亏格数g=1和2的弦宇宙学解

考察了一个在引力场g_μv和dilaton场背景下的有限温度玻色弦模型,导出了高亏格黎曼面上能量动量张量满足的对偶关系式;同时,还在四维Robertson–Walker(R–W)度规下证明了弦气体物质作用量的温度对偶不变性,获得了亏格数g=1和2的弦宇宙学解,并研究了运动方程的温度变换性质.     

霍金的开放宇宙新理论

２０世纪的天文观测表明，宇宙正处于膨胀的演化过程中．在时间上往过去反推，人们估计在１００多亿年前宇宙是处于极其紧致极其炽热的所谓大爆炸奇性的状态．宇宙的演化必须服从爱因斯坦引力场方程．但是不同的初始状态会导致不同的演化．大爆炸奇性从何而来或者宇宙从何...     

面向全体学生的物理——2006年美国全国物理教师协会"密立根奖"受奖演讲

我们物理教师必须将关注点从“面向物理学家和其他科学家的物理”扩大到“面向全体学生的物理”．理由正如美国科学促进协会说的那样：“没有一个具备科学素养的大众，美好世界的前景就没有指望．”面向全体学生的物理（包括为培养科学家而开设的初级课程）应该是概念性的，而不是技术性的．它应该把宇宙描述为我们今天所了解的宇宙，包括狭义和广义相对论、量子物理、近代宇宙学、核物理、粒子和相互作用的标准模型，以及量子场论．许多科学著作者已经向我们展示这是可以实现的．面向全体学生的物理应该强调科学的过程，并包含如全球变暖、核武器和伪科学等社会性话题，因为公众需要对这些问题做出明智的表决．     

G.伽莫夫:赐予人类科学新思想和推崇文理交融的大师

本文通过对20世纪一位杰出而独特的物理学家乔治.伽莫夫的生平简历与杰出贡献的论述,阐明了他既是一个当之无愧的给人类带来新思想的人又是一个能够将科学与人文达到有机完美结合、优势互补的人.     

爱因斯坦和相对论的诞生与发展

简要介绍了爱因斯坦的生平和相对论的创立与发展,以及相对论研究的现状与面临的困难．     

高红移Ia型超新星的搜索和宇宙的加速膨胀

观测研究表明,Ｉａ型超新星可以作为宇宙距离测量的标准光源,天文学家还从近邻Ｉａ型超新星光变的研究中得出可靠地确定其最高光度的方法,在此基础上,国际上两个相互竞争的研究集体经过几年的不懈努力,对高红移超新星进行了搜寻和观测。