原初引力波与暴胀宇宙学

2014年3月17日,天文学家宣布在宇宙微波背景辐射中发现了B模式偏振。根据暴胀宇宙学模型的预言,B模式偏振是宇宙诞生之初产生的原初引力波留在宇宙微波背景辐射中的特殊痕迹。引力波作为广义相对论的重要预言,至今没有得到确证,这一发现是引力波理论提出以来关于引力波存在的最重要证据。同时,这一发现强有力地支持了大爆炸和暴胀理论,或对今后宇宙学的发展产生深远影响。     

宇宙从何处来到何处去

在大爆炸中诞生 1948年，俄裔美籍物理学家伽莫夫等人首次提出了宇宙大爆炸理论。根据这一理论，我们的宇宙起源于一场大爆炸，正是大爆炸产生了包括时间、空间和物质在内的所有一切。20世纪60年代，天文学家们找到了宇宙起源的一些直接证据。1965年，贝尔实验室的射电天文学家彭齐亚斯和威尔逊发现了大爆炸遗留下来的宇宙微波背景辐射，这为大爆炸理论提供了进一步的实验证据。     

引力波证实宇宙暴涨论

不久前,美国哈佛-史密松天体物理中心的科学家约翰·科瓦克对外宣布,借助美国宇航局的南极望远镜BICEP2,该中心的研究团队通过对宇宙微波背景辐射的研究找到了引力波存在的证据。这一发现成为宇宙暴涨理论的第一个直接证据。证实广义相对论和宇宙暴涨论原初引力波的发现,填补了广义相对论实验验证中＂最后一块缺失的拼图”。中国科学技术大学天文学系教授赵文长期从事宇宙原初引力波理论研究及其探测,将在我国建在建世界最大口径射电望远镜FAST项目中负责宇宙原初引力波等探测。     

我国最新研究表明大爆炸前宇宙或源自收缩时空

<正>[导读]宇宙学研究团队在宇宙微波背景辐射和早期宇宙研究方面取得了新的进展科技日报讯(记者马爱平)7月18日,从中国科学院高能物理研究所获悉,该所研究员夏俊卿、副研究员李虹、研究员张新民与加拿大麦吉尔大学博士蔡一夫组成的宇宙学研究团队在宇宙微波背景辐射和早期宇宙研     

50年，100年和150年前

收缩与膨胀——“一种理论认为，我们的宇宙开始于极度致密的物睫和辐射。这自然地引出了这样的问题：它是如何达到那种极度致密状态的呢?相对论方程告诉我们，宇宙各部分拥有某种能量，正在克服相互之间的牛顿引力而分离，将相对论方程外推到宇宙最大收缩状志之前的时期，我们发现宇宙很可能经历过坍塌，     

背景辐射与宇宙束缚态

星系退行和宇宙微波背景辐射的观测事实使人们了解,我们的宇宙正在膨胀着 接着,人们自然会对下面的问题感兴趣:我们的宇宙会一直膨胀下去吗?还是,它将来会停下来?…… 本文想说明,现有的观测事实已经能够清楚表明,我们的宇宙是一个引力束缚态,它不会永远膨胀下去 自从1965年A.A.Penzias和R.W.Wilson发现宇宙微波背景辐射,三十多年来,人们的多次观测进一步证实背景辐射的两个基本性质     

哈勃常数与宇宙学常数、宇宙物质密度及宇宙微波背景辐射可能存在的相互联系

通过构建几个和哈勃常数与宇宙学常数、宇宙物质密度及宇宙微波背景辐射密切相关的无量纲数值,并进一步通过引入一些数物理学基本常数,再经由相关的数值计算得到几个经验公式,试图以此来说明哈勃常数与宇宙学常数、宇宙物质密度及宇宙微波背景辐射彼此之间可能存在一定的相互联系。     

爱因斯坦错了吗

本文并不是要让人们认为爱因斯坦的狭义相对论是错误的。狭义相对论是一个正确无误的理论。双生子佯谬这个例子仅仅是为了说明时间膨胀效应。而并不是要说明宇宙飞行中的方方面面。最近发现的宇宙辐射对端粒产生的影响则是“佯谬中的佯谬”。[编者按]     

猜测宇宙中的暗物质与宇宙未来的猜测

本文主要以物质间的引力变化来阐述宇宙的体积变化过程。物质间的引力受到当前研究尚处于猜测阶段的暗物质和来自外空间微波辐射的重大影响。正是在暗物质和外空间微波辐射的作用下,形成了宇宙体积的逐渐增大直到爆炸;又因爆炸后所容纳暗物质的增多而致质量和引力增大,使得宇宙又开始收缩;当收缩到暗物质产生的引力与微波辐射作用力相等之后,又开始膨胀,如此循环往复。     

宇宙沸腾论

在欣赏了惊天动地的宇宙大爆炸理论后,大多数人都为之折服。然而,惊叹之余,一次偶然的生活经历,让我得到了匪夷所思的宇宙诞生理论。150亿年前,我们的宇宙形似一个硕大的水珠,构成这团水珠的物质,是一种人类尚未知晓的、像水一样可流动的物质,其中夹杂着许多杂质。后来,经过漫长的岁月,这种物质凝固成了球体,中央物质由于处在高温、超高压状态下,逐渐变热,热能以辐射、对流等形式向外扩散。该物质的杂质由于受热的缘故,沉浸在宇宙的内壁,就像水沸腾之后,水中杂质沉在锅底一样——宇宙沸腾论由此而来。这种杂质,便是我们看到的星系的前身。随…     

“多出来”的温度

早在1948年,前苏联物理学家伽莫夫曾经提出一种观点,认为宇宙起源于150亿年前高达100亿度的＂原始火球＂的一次大爆炸。他甚至预言,这次爆炸至今仍残留着大约10K（K为宇宙绝对温度单位,3K相当于零下270摄氏度）的余热,成为微波背景辐射。伽莫夫预言的宇宙背景辐射真的存在吗？     

“多出来”的温度

早在1948年,前苏联物理学家伽莫夫曾经提出一种观点,认为宇宙起源于150亿年前高达100亿度的"原始火球"的一次大爆炸。他甚至预言,这次爆炸至今仍残留着大约10K(K为宇宙绝对温度单位,3K相当于零下270摄氏度)的余热,成为微波背景辐射。伽莫夫预言的宇宙背景辐射真的存在吗?     

宇宙交响乐跑调了吗?

宇宙微波背景辐射“进行曲”的理论分析和观测结果之间，出现了令人费解的差异，就好像一支技艺精湛的管弦乐团，却因为其主音乐器暗中奏错了调，而且音量偏低，让人听起业觉得格外别扭一样，二者必居其一：要么测量有误，要么就是宇宙之奇妙超乎我们以前的想像。     

诺贝尔奖得主谈引领物理学发展的25个问题

理论物理学家、2004年诺贝尔物理学奖获得者、美国凯乌利理论物理研究所所长大卫·格罗斯教授,在其演讲——《物理学的将来》中,指出了当前物理学面临的25个问题,及它们如何引导物理学未来25年的发展。1.宇宙起源:宇宙学观测表明宇宙是膨胀着的。通过对微波背景辐射和宇宙大尺度结构等的观测,宇宙的历史可以追溯到极早期发生的大爆炸。我们所知的基本物理,比如广义相对论和粒子物理标准模型,在那里都不适用。为理解宇宙起源,需要了解大爆炸时期的基本物理。2.暗物质的本质:现代宇宙学观测表明宇宙中存在暗物质和暗能量。但是它们的起源仍然…     

巨大的宇宙空洞

近期,科学家在宇宙中发现了巨大的空洞,直径达10亿光年,在这个空洞中,没有恒星,没有行星,没有星云及星际气体,甚至连暗物质都很难探测到,更奇怪的是,这个区域的宇宙微波背景辐射温度也低。通常情况下,宇宙的背景微波通过宇宙     

“普朗克”探测器绘出最精确宇宙微波背景图

欧洲航天局3月21日在其巴黎总部公布了根据“普朗克”太空探测器传回数据绘制的宇宙微波背景辐射图．这幅迄今最精确的反映宇宙诞生初期情形的全景图几近完美地验证了宇宙标准模型。     

基于蒙特卡洛方法对民航飞行人员宇宙辐射受照剂量的研究

目的:为了估算飞行人员在2004-2014年飞行过程中的受到的宇宙辐射剂量,对飞行人员辐射防护工作进行科学管理。方法:本文以蒙特卡洛方法仿真数据建立的地球宇宙辐射剂量数据库为基础,根据飞行航线、机场与日期等信息,采用中国民航总局组织开发的宇宙辐射有效剂量计算系统CARD计算出某条航线一个航班飞行期间飞行人员受到的辐射剂量,由此推算出飞行人员全年的剂量。结果:对某航空公司459条航线2004-2014年飞行剂量计算:2004年飞行人员年均受照有效剂量最小;2009年飞行人员年均受照有效剂量最大;飞行人员年均受照有效剂量与太阳日心压成反比关系。计算结果表明该航空公司所有飞行人员2004-2014年所受辐射剂量在国际国标的建议限制范围之内。     

数字科普

宇宙始于大爆炸——这是一次持续时间不超过万亿分之一的巨大爆炸,爆炸产生的微小辐射粒子比一个句号还要小。最初的原子经过38万年形成了含76%氢和24%氦的混合物。宇宙10亿年后形成了第一批恒星,整个宇宙内布满了短星系。     

找到宇宙大爆炸的痕迹

正"宇宙中最不可理解的事情,就是宇宙是可以被理解的。"千百年来,科学家们一直在探寻宇宙是什么时候、如何形成的。关于宇宙的起源,影响深远的理论之一就是宇宙大爆炸理论。近日,科学家宣布找到了宇宙大爆炸的证据。这一结果表明人类将会知道:宇宙是如何诞生的?我们是怎么来的?引力波——宇宙大爆炸的证据1932年,比利时牧师兼物理学家乔治·勒梅特首次提出现代宇宙大爆炸理论,认为宇宙     

茫茫太空待开垦

强宇宙粒子射线辐射资源 所谓辐射,就是看不见的高能粒子流,它能穿过人体,杀死细胞,如医学上使用的放射疗法和X光透视等。太空中充满着各种强烈的辐射,如,银河宇宙射线、太阳电磁辐射、太阳宇宙射线和太阳风等,充满着能量和万有引力场。我们所居住的地球被大气层包裹着。大气层如同一张天幕,遮去了部分太阳光,在物理学领域称为大气阻尼。宇宙高能重粒子,由于大气阻尼的吸收,到地面几乎已经绝迹。宇宙空间由于没有大气阻尼,宇宙射线可以无障碍地穿行,因此几乎没有什么损失。在宇宙空间,太阳光辐射强度比地面高出若干倍。科学研究已经发现…