Hawking radiation as tunneling and the unified first law of thermodynamics at the apparent horizon of the FRW universe

Relations between the tunneling rate FRW universe are investigated. The namics in such a dynamical system. first law of thermodynamics through and the unified first law of thermodynamics at the apparent horizon of the tunneling rate arises as a consequence of the unified first law of thermodyAnalysis shows how the tunneling is intimately connected with the unified the principle of conservation of energy.     

Spatially Homogeneous Bianchi Type V Cosmological Model in the Scale-Covariant Theory of Gravitation

We discuss spatially homogeneous and anisotropic Bianchi type-V spacetime filled with a perfect fluid in the framework of the seale-covariant theory of gravitation proposed by Canuto et al. By applying the law of variation for Hubble＇s parameter, exact solutions of the field equations are obtained, which correspond to the model of the universe having a big-bang type singularity at the initial time t = 0. The cosmological model, evolving from the initial singularity, expands with power-law expansion and gives essentially an empty space for a large time. The physical and dynamical properties of the model are also discussed.     

New initial condition of the new agegraphic dark energy model

The initial condition Ω_de(z_ini)=n²(1+z_ini)^-2/4 at z_ini=2000 widely used to solve the differential equation of the density of the new agegraphic dark energy (NADE) Ω_de, makes the NADE model be a single-parameter dark-energy cosmological model. However, we find that this initial condition is only applicable in a flat universe with only dark energy and pressureless matter. In fact, in order to obtain more information from current observational data, such as the cosmic microwave background (CMB) and the baryon acoustic oscillations (BAO), we need to consider the contribution of radiation. For this situation, the initial condition mentioned above becomes invalid. To overcome this shortage, we investigate the evolutions of dark energy in the matter-dominated and the radiation-dominated epochs, and obtain a new initial condition Ω_de(z_ini)=n²(1+z_ini)^-2(1+√F(z_ini)²/4 at z_ini=2000, where F(z)≡Ω_r0(1+z)/[Ω_m0+Ω_r0(1+z)] with Ω_r0 and Ω_m0 being the current density parameters of radiation and pressureless matter, respectively. This revised initial condition is applicable for the differential equation of Ω_de obtained in the standard Friedmann-Robertson-Walker (FRW) universe with dark energy, pressureless matter, radiation, and even spatial curvature, and can still keep the NADE model being a single-parameter model. With the revised initial condition and the observational data of type Ia supernova (SNIa), CMB, and BAO, we finally constrain the NADE model. The results show that the single free parameter n of the NADE model can be constrained tightly.     

中微子对宇宙大尺度结构的非线性效应

中微子的特性是现代物理学的重大问题之一。在粒子物理标准模型中有三类中微子,中微子振荡实验测量出不同中微子的质量平方差,表明中微子的质量总和不为零,并给出了中微子质量和的下限:0.05eV。中微子质量对宇宙演化有着复杂的影响。在宇宙早期,中微子为相对论性粒子,作为辐射能量密度,从而改变了物质辐射的能量密度比。基于此效应,宇宙微波背景辐射(CMB)的观测给出了中微子质量总和的上限:0.2eV。     

解释微调的第三种方法

希格斯粒子的质量与地球轨道的椭圆度都比它们的理论估计值小几个数量级.这似乎是两个更大的量经过微调而抵消所造成的.粒子物理有两个最有趣的微调难题:希格斯玻色子的质量和宇宙常数.长期以来,人们一直认为粒子物理的微调可能与新的对称性有关,如难以解释的超对称性,或者与统计参数有关——我们微调的宇宙只是许多可能的多重宇宙之一.     

南极望远镜首次探测到宇宙微波背景辐射中的B-模式光偏振

<正>一个观测团队使用南极望远镜(SPT),已经对宇宙微波背景辐射(CMB)中的B-模式光偏振做出了首次探测(见图1)。在CMB中,这种具有微妙卷曲特性的偏振光组分早已被预言存在。作为宇宙大爆炸模型的关键预言之一,它的被证实将为暴胀理论的最终测试铺平道路。Chuck Bennett是美国马里兰州霍普金斯大学CMB观测站的首席科学     

恒星身世案 循迹赫罗图

<正>在20世纪天文学中,有两幅至为重要的图:赫罗图和哈勃图。前者是揭开恒星身世之谜的钥匙,后者则是宇宙膨胀乃至大爆炸理论的首要观测证据。今年适逢赫罗图百年诞辰,谨撰此文,以资纪念。孕育中的恒星万物皆有诞生、成长、衰老和死亡的过程,恒星也不例外。那么,一颗恒星究竟如何度过其一生呢?一颗像太阳这样的恒星,从孕育到长成大致可分7个阶段,从成年到老死也可分为7个阶段。现在我们就来从头说起。第1阶段——星际云太空中有着许许多多远比今日之太阳系大得多的星际云。它们由非常稀薄的气体和尘埃组成,最主要的成分是最简单的化学元     

宇宙的起源与未来——大爆炸宇宙论简介

 大爆炸宇宙论的产生,得益于天文学家们三个主要观测结果。第一个,也是最值得注意的一个观测结果是:1929年,埃德温·哈勃发现,宇宙的主要成分--与我们的银河系相类似的星系,象宇宙弹片一样在巨大爆炸后正彼此逃离开。如果宇宙正在膨胀,一个似乎是不可避免的结论是:它的过去必定是非常小的。这要求必须将某个瞬间作为宇宙诞生的时刻,即膨胀开始之时,哈勃的发现是真正重要的发现,尽管宇宙已非常古老了,但它不会无限早地存在着。可以想象,膨胀倒转回去,象电影倒过来放映一样,天文学家们据此推断,宇宙大约诞生于150亿年前发生的一次大爆炸。第二个观测结果是所谓“宇宙背景辐射”--大爆炸火球冷却以后余辉的存在,它支持了大爆炸理论。令人惊讶的是,在大爆炸事件发生150亿年之后,这种宇宙背景辐射仍充满空间的每个空隙。     

新的宇宙曙光

哈勃太空望远镜拍摄的原始深场照片是天文学中最具标志性的图片之一。这张图片由数量惊人的遥远星系组成,星系镶嵌在黑色的背景之上,它是哈勃在1995年12月对大熊座的一小块区域进行了一系列观测之后得到的。受这张经典照片启发,天文学家们开始计划一项新任务来研究早期宇宙——这项任务可以看到更早的宇宙,观测到宇宙大爆炸之后3亿年就已经存在的最早的星系。但要做到这一点,需要一个有史以来最大的望远镜,一个比哈勃2.4 m的镜子大得多的望远镜。答案是:下一代太空望远镜(Next Generation Space Telescope,NGST),这是一个巨大的太空望远镜,拥有6.5 m的拼接式主镜,它有望实现一系列新的发现。     

暗物质依然存在着

暗物质是神秘的不可见的物质,约占宇宙物质中的83％．暗物质使处于高速旋转的星系免于飞散,对暗物质的研究有助于我们了解宇宙的结构是如何形成的．