fundamentalAstro13
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- 旬甭 伍
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1 基础天文 第十三讲 : 宇宙学 江林华 (jiangkiaa@pku.edu.cn)
2 v 宇宙的 传说 Ø 宇宙的 遐想 宇宙从何而来, 有多大? 时间有开始和结束吗? Ø 古代中国 四方上下曰宇, 古往今来曰宙 ; 宇 : 时间, 宙 : 空间 盖天说 浑天说 宣夜说, 等 Ø 古代西方 地心说 à 哥白尼的 日心说 à 伽利略和开普勒等 Ø 人类认识宇宙脚步 地球 ( 或太阳 ) 不是宇宙的中心 太阳不在银河系中心 银河系不是宇宙的全部 ( 直到几十年前我们才知道 )
3 宇宙的尺度 ( 视频 )
4 v 本讲概要 Ø 宇宙学与宇宙学原理 Ø 标准宇宙学模型的建立 Ø 宇宙的演化历史 Ø 宇宙暴涨 Ø 宇宙微波背景辐射 Ø 重子声波震荡 Ø 暗物质与暗能量 Ø 宇宙大尺度结构的形成 Ø 宇宙再电离与第一代天体的形成
5 v 宇宙学与宇宙学原理 Ø 宇宙学 研究宇宙整体的性质 结构 运动 演化等 以星系为基本单元, 忽略更小的细节 Ø 宇宙学原理 在大尺度上宇宙是均匀的 在大尺度上宇宙是各项同性的 注意一 : 允许随时间演化 注意二 : 用观测去检验 约 100 万个星系在 30 度天空范围和 20 亿光年距离内的分布
6 Ø 宇宙在大尺度上是均匀的 在宇宙尺度上, 不同地点的各种物理参数都一样 在小尺度, 星系或者物质分布有成团性 ( 如 超星系团 和 空洞 等 ) 目前观测到的最大结构 ~300Mpc; 更大尺度上宇宙是均匀的
7 Ø 进一步解释 假设半径 r 内的质量为 M+δM,δM 反映对均匀背景的偏离对全宇宙来说,δM 的平均值为 <δm>=0 而 <δm 2 > 不为 0, 可以用来表示对均匀背景的偏离如果宇宙学原理成立, 那么 r 越大, 则 <δm 2 > 越小可以多种方法估计, 比如星系的两点相关函数
8 Ø 宇宙在大尺度上是各项同性的 在宇宙尺度上, 不同方向观测的各种物理参数都一样 即不存在特殊的地点或者特殊的方向 ; 宇宙没有中心
9 v 膨胀的宇宙 Ø 牛顿的宇宙 绝对时空观 : 宇宙是永恒的 稳定的 问题 : 物质 引力 宇宙坍缩 可能的解决途径 : (1) 宇宙在空间和质量上是无限大的 (2) 宇宙在膨胀 (3) 宇宙有起点和终点 (2) (3) 点违反宇宙永恒与稳定的性质, 于是牛顿认为宇宙应该是无限的
10 Ø 奥尔伯斯佯谬 (Olbers paradox) 德国天文学家 H.M. Olbers 1823 年提出 : 如果宇宙是无限的, 且恒星的分布是均匀的, 那么, 在任意视线方向都有一颗恒星, 或近或远 ; 远处的恒星更暗, 但是它们的数量更多, 两者抵消 夜晚的天空应该像白天一样明亮
11 Ø 进一步解释 假设恒星空间密度为 n, 每个恒星的光度为 E 考虑以 o 为中心, 半径为 r 处的壳层 dr, 体积为 4πr 2 dr, 其中恒星数目为 4πnr 2 dr, 总光度为 4πnEr 2 dr 由于距离为 r, 那么到 o 的照度 ( 单位面积 ) 得除以 4πr 2 这样 r 处 dr 内对 o 点的贡献为 nedr, 与 r 无关 后果是, 如果宇宙无限, 那么宇宙对 o 点的照度将无穷大 ( 这里没有考虑遮挡效应 ) q 详细见黑板推导
12 Ø 牛顿力学和 Seelinger 佯谬 假设星系质量密度为 n( 均匀分布 ) 考虑以质量为 m 质点 o 为中心, 立体角为 ɸ 的椎体 ; 计算半径为 r 处的壳层 dr 内质量 dm 对 o 的引力 dm = ndv = n ɸr 2 dr 后果是, 该椎体对 o 点的引力无穷大 ; 同时, 另外一边相对着的椎体对 o 的引力也是无穷大 ; 哪儿错了? q 详细见黑板推导
13 Ø 爱因斯坦的静态宇宙模型 1915 年, 爱因斯坦建立广义相对论 物质 ó 引力 ó 时空弯曲 1917 年, 爱因斯坦将广义相对论引力场方程应用于宇宙的结构 在假设宇宙是无限大的 均匀的前提下, 爱因斯坦发现方程的解是不稳定的, 表明宇宙在膨胀或者收缩 爱因斯坦认为宇宙应该是永恒的 稳定的 为求引力场方程的均匀的和各向同性的解, 爱因斯坦加入一个起斥力作用 宇宙常数 Λ 项 ( 一生最大的错误?), 得到一个静态宇宙模型 ( 有限无界, 没有中心 )
14 Ø 弗里德曼膨胀宇宙模型 1922 年, 俄国数学家弗里德曼求得不含 宇宙常数 项的引力场方程的均匀的和各向同性的通解 在这个模型中宇宙是膨胀的, 膨胀宇宙的演化取决于宇宙中的物质自引力或密度 ρ 的大小 宇宙总能量 E = T + U = mv 2 /2 GMm/r = mh 2 r 2 /2 (4πr 3 /3)Gmρ/r = mr 2 (H 2 /2 4πGρ/3) 当 ρ = ρ c = 3H 2 /(8πG) g cm -3 时, E = 0 (H:Hubble 常数 ; ρ c : 临界密度 )
15 Ø 哈勃定律与星系红移 1929 年, 星系的谱线红移遵循哈勃定律 V = H 0 D 其中哈勃常数 H 0 (67-72) km/s/mpc 假设宇宙膨胀速度不随时间发生变化, 由此可以得到星系退行的时间, t = D/V =1/ H 亿年 ( 简化了的 ) 宇宙的年龄是有限的 ( 原来算宇宙年龄这么简单 ); 现在的计算认为是 亿年
16 Einstein and Hubble, 1931?
17 Ø Lemaitre 的原始原子理论 1927 年, 比利时传教士和天文学家 G. Lematire 重新得到爱因斯坦引力场方程的弗里德曼解 Lematire 指出哈勃观测到的宇宙膨胀现象正是爱因斯坦引力场方程所预言的 因此, 过去的宇宙必定比今天的宇宙占有较小的空间的尺度 并且, 宇宙有一个起点, 称为 原始原子 q 对奥尔伯斯佯谬的现代解释 由于宇宙膨胀, 星系在离我们远去, 发出的光子发生红移 宇宙的年龄不是无限的, 遥远恒星的光子迄今尚未到达地球 我们只可能观测到宇宙视界内的天体的辐射
18 Ø 大爆炸宇宙学 1940 年代后期 Gamov 等提出宇宙起源于约 150 亿年前一次猛烈的巨大爆炸 宇宙的爆炸是空间的膨胀, 物质则随着空间膨胀 ( 宇宙是无中心的 ) 随着宇宙膨胀和温度降低, 构成物质的原初元素相继形成 解释了为何氦元素的丰度为 25% 左右 ; 并且预言了有 10K 左右的充满宇宙空间的背景辐射
19 Ø 宇宙的减速与加速膨胀 物质 ( 引力 )à 膨胀应该减慢 对遥远 Ia 型超新星的观测发现宇宙在加速膨胀 暗能量? HST 对目前最大红移的 Ia 型超新星的观测发现, 它的亮度比按照今天的宇宙膨胀的预计值更高, 说明在宇宙演化初期的确经历过减速膨胀
20 Ø 标准宇宙学模型 基于大爆炸宇宙模型 一系列的观测结果作为坚实的基础 ( 接下去的内容 ) 理论预言和天文观测的高度一致 物理学和天文学的完美结合 ; 我个人对天文学的定义 : 以天体和宇宙为研究对象的物理学 ( 分支 ) 北大物理学老系主任甘子钊院士在为为北京大学物理学丛书作序时说, 宇宙演化模型的建立, 可以说是人类认识史上一个最具有革命性的 划时代的伟大事件 ; 并引用爱因斯坦的话 自然界最不可理解的就是它尽然可以理解
21 v 宇宙膨胀动力学 ( 不作要求 ) q 详细见黑板推导
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25 v 宇宙的演化历史 Ø 宇宙中物质与辐射 宇宙中的物质包括可见物质与暗物质 ; 辐射主要来自背景辐射 ( 红移成现在的微波背景辐射 ; 为何不算恒星星系等辐射? 它 们只占总辐射的 1/10 左右 ); 当然宇宙中还有暗能量 宇宙膨胀导致物质与辐射密度随时间减小 ; 或者说随宇宙尺度增大而减小 ( 见前面公式, 很好理解 ) 物质密度随尺度的三次方减小 ; 辐射密度随尺度的四次方减小 ( 为什么? 因为波的能量随波长增大, 或者宇宙膨胀, 而变小 ) 物质 VS. 辐射? ρ M ( )ρ c = ( ) gcm - 3 > ρ R gcm - 3 目前的宇宙是物质远大于辐射
26 Ø 物质与辐射密度的演化 辐射密度比物质密度随时间减小得更快 在宇宙极早期是辐射主导的 辐射主导与物质主导时期的分界约在宇宙年龄几万年左右 ( 感兴趣的同学可以算一算 )
27 Ø 物质的创生 在极高温度下, 高能光子的相互碰撞会产生正负粒子对 起点温度 : 电子 ~ K 质子 ~10 13 K 正负粒子对湮灭会产生光子 如果正负粒子对产生的速率与湮灭速率相等, 称它们处于热平衡状态 正负粒子存在微小的不对称性, 随着宇宙的膨胀与冷却, 绝大部分粒子湮灭, 极少量多余的正粒子构成了今天的物质世界 ( 反物质问题也是科学界的重大问题 )
28 v 演化简史 : 辐射相 ( yr) Ø 普朗克时代 宇宙诞生于尺度为零 密度和温度无穷大的奇点 : 大爆炸 未知物理理论 ( 量子引力论?) 宇宙小于 0.01cm 引力 强相互作用力 弱相互作用力 电磁力统一为一种力 t ~ s ρ ~ g cm -3 T ~ K 大爆炸之前是什么的?
29 v 辐射相 ( Ø 大统一理论时代 yr) 当 t = s, T = K, 引力与其他力分离 强相互作用力 弱相互作用力 电磁力统一 (GUT) t ~ s ρ ~ g cm -3 T ~ K
30 Ø 物质相互作用的四种力强度 作用 范围 (m) 强相互作用力 1 束缚核子 电磁力 1/137 束缚原子 弱相互作用力 10-5 引起放射性 引力 束缚宏观物体
31 v 辐射相 ( yr) Ø 夸克 ( 重子 ) 时代 重子和轻子处于热平衡状态 ( 大于夸克的粒子击碎成夸克 ) t = s, T = K, 弱相互作用力与电磁力分离 t = 10-4 s, T < K, 重子形成过程结束 t ~ s ρ ~ g cm -3 T ~ K
32 Ø 基本粒子简介 ( 不作要求 ) 共 62 种 :12 种轻子 ;36 种夸克 ;14 种规范粒子 此时重子正反粒子比例为 10 亿 +1 比 10 亿 à 最后只有 10 亿分之一的正粒子留了下来
33 v 辐射相 ( yr) Ø 轻子时代 轻子处于热平衡状态 当 t = 10 2 s, T < 10 9 K, 正负电子对形成过程结束 t ~ s ρ ~ g cm -3 T ~ K
34 v 辐射相 ( yr) Ø 核时代 ( 原初核合成 ) 恒星演化理论可以较好地解释宇宙中重元素的丰度 但轻元素丰度的理论与观测值不符, 特别是氦元素丰度比理论预计高 25% 这部分氦元素丰度被认为是宇宙早期的原初丰度 通常将宇宙早期比氢元素更重的元素形成过程称为原初核合成 t ~ 10 2 s yr ρ ~ g cm -3 T ~ K
35 当 t = 10 2 s, T = 10 9 K, 宇宙中的可见物质包括电子 质子和中子, 其中质子与中子数目比为 5:1 质子与中子结合形成氘核 : 1 H + neutron à 2 H + E 氘核一旦形成, 就被高能光子瓦解, 这个阶段称为氘瓶颈 当 t = 2 min, T = K, 氘核可以稳定地形成, 并通过核反应迅速生成氦核
36 核反应的结果是, 在几分钟内, 几乎所有的中子被消耗光, 宇宙中的可见物质只有质子 氦核和电子 由于宇宙的膨胀和冷却, 氦核无法通过核反应生成更重的元素 当 t = 10 3 s, T = K, 宇宙元素丰度确定 : 核合成开始时质子与中子数目比为 7:1 质子与氦核的数目比为 12:1 氦丰度 25%
37 恒星内部核合成产生极少量的氘, 因此观测到的宇宙中的氘主要来自原初核合成 宇宙密度越高, 粒子与氘的反应越多, 氘丰度越低 目前对理论与观测的氘与氢的丰度比为 , 要求重子物质的密度为临界密度的 1%-1.6% 考虑暗物质 Ω 不可能主要由重子物质构成 原初核合成的元素丰度
38 Ø 对中微子种类的限制 中微子种类越多, 宇宙膨胀率也越大, 弱作用失效的越早, 参与原初核合成的中子越多, 氦元素就越多 观测显示只能有三类中微子 : 宇宙学居然对粒子物理给出了极强的限制
39 v 演化简史 : 物质相 t ~ yr ρ ~ g cm -3 T ~ K Ø 原子时代 物质开始在宇宙中占主导地位 高温使得氢和氦处于电离状态, 大量的自由电子导致光子的自由程极短 当温度降至约几千 K, 电子与原子核结合形成原子 当 T 4500 K, 宇宙主要由原子 光子和暗物质构成
40 温度为 ~3000 K ( 红移 ~ 1000, 年龄 40 万年 ) 时, 自由电子与原子核结合形成原子 ( 复合 ) 使得光子可以自由地运动 ( 仅有特定波长的光子被吸收 ), 称为辐射与物质 ( 重子 ) 退耦, 宇宙对光子透明 今天观测到的微波背景辐射就是辐射与物质脱耦最后时期的宇宙辐射 有没有中微子背景辐射?
41 Ø 黑暗 时代 40 万年后光子和物质退耦, 宇宙进入漫长的黑暗时代 黑暗时代 直到大约 4 亿年后第一代天体诞生
42 Ø 宇宙再电离 时代 直到大约 4 亿年后第一代天体诞生, 包括恒星 星系 大质量黑洞等 这些天体在 4 亿至 10 亿年间再次电离宇宙 再电离 之后的宇宙才开始看上去像今天的宇宙
43 Ø 从 10 亿年前到现在 恒星和星系持续持续形成 行星和生命开始出现 大约红移 0.5 时暗能量开始主导, 宇宙开始加速膨胀
44 宇 宙 演 化史
45 v 宇宙的未来 宇宙密度参数 Ω 0 =ρ/ρ c Ω 0 > 1, 束缚宇宙 Ω 0 < 1, 开放宇宙 Ω 0 = 1, 临界束缚宇宙 Ω 0 的测定 在一个很大的空间内测量星系的质量 Ω 如果宇宙中的物质绝大部分由暗物质构成 Ω 考虑暗能量,Ω 0 1
46 Ω 0 = 1, 零曲率, 平直宇宙 Ω 0 > 1, 正曲率, 封闭宇宙 Ω 0 < 1, 负曲率, 开放宇宙
47 v 宇宙的未来 Ω 0 > 1, 膨胀 收缩 Ω 0 < 1, 无限膨胀 Ω 0 = 1, 无限膨胀 热死亡 振荡 冷死亡
48 先减速膨胀, 后加速膨胀 随着宇宙膨胀的越来越大, 物质的密度越来越小, 引力作用也越来越小 也就是, 暗能量的作用会越来越大 à 永远膨胀?
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50 Ø 思考题 宇宙学原理是什么? 何为奥尔伯斯佯谬? 应该如何解释? 简述宇宙微波背景辐射的物理成因 宇宙微波背景辐射两次获得诺贝尔奖的原因是什么?
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1.2 大爆炸宇宙学 大爆炸宇宙学(Big Bang Cosmology)是由勒梅特(Georges Le Maitre) 伽莫夫 (George Gamow)等人提出的一种学说 他们根据广义相对论 统计热力学以及天文学上观测到 的宇宙膨胀现象推论,我们所处的宇宙其存在的时间是有限的 早期的宇宙曾处在高温度 高密 度的状态下 随着宇宙膨胀其温度 密度逐渐降低 并最终形成我们今日所见的宇宙 英国科 学家霍伊尔(Fred
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第九章宇宙学 (Chapter 26-27) 9.1 膨胀宇宙 9.2 宇宙微波背景辐射 9.3 宇宙的演化 9.4 暴胀宇宙 9.5 宇宙大尺度结构的形成 9.1 膨胀宇宙 1. 牛顿宇宙观 宇宙是永恒的 稳定的问题 : 物质 引力 宇宙坍缩 可能的解决途径 : (1) 宇宙在空间和质量上是无限大的, (2) 宇宙在膨胀, (3) 宇宙有起点和终点 (2) (3) 点违反宇宙永恒与稳定的性质, 于是牛顿认为宇宙应该是无限的
USTC
1.4 宇宙中的星系 2018/9/27 1 xkong@ustc.edu.cn 1.4.1 哈勃定律 1929 年, Hubble & Humason: 测量了不同星系的距离和红移谱线红移, 求得星系退行速度 哈勃定律 : 星系的退行速度 (v) 与星系距离 (d) 成正比 22 个星系 H 0 : 哈勃常数 1929: 哈勃给出的值 H 0 =500 km/s/mpc 2001:HST Key
ch9_cosmology
第九章 宇宙学 宇宙的起源和演化 上下四方曰宇 往古来今为宙 战国 尸佼 牛顿宇宙观 受牛顿力学规律支配的宇宙, 在时间和空间上都是无限的 ; 宇宙是永恒的 稳定的 ; 宇宙中的物质分布是不均匀的 绝对空间, 就其本性而论与任何外界情况无关, 始终保持相似和不变 问题 : 物质不均匀 存在中心 宇宙不稳定 引力 宇宙坍缩 解决办法 : 修改牛顿理论 放弃经典时空概念 Isaac Newton ( 空间弯曲,
PowerPoint 演示文稿
安徽师大关工委大学生科普讲座 宇宙的来历 2006 诺贝尔物理奖解读 安徽师范大学物理与电子信息学院 陆同兴 2006.10 初稿 2009.12 修改 内容 一 浩瀚宇宙二 宇宙诞生于大爆炸? 三 宇宙大爆炸证据四 八大谜团 一 浩瀚宇宙 何谓宇宙? 在中国, 在最早的 庄子 齐物论 中, 宇 的含义包括各个方向, 如东西南北的一切地点 宙 包括过去 现在 白天 黑夜, 即一切不同的具体时间 淮南子.
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1 02 04 08 14 20 27 31 35 40 43 51 57 60 07 26 30 39 50 56 65 65 67 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 ω ρ ε 23 λ ω < 1 ω < 1 ω > 0 24 25 26 27 28 29 30 31 ρ 1 ρ σ b a x x i +3 x i
始人之一是伽莫夫 1946 年美国物理学家伽莫夫正式提出大爆炸理论, 认为宇宙由大约 140 亿年前发生的一次大爆炸形成 上世纪末, 对 Ia 超新星的观测显示, 宇宙正在加速膨胀, 因为宇宙可能大部分由暗能量组成 大爆炸理论的建立基于了两个基本假设 : 物理定律的普适性和宇 宙学原理 宇宙学原理是
宇宙大爆炸能炸出生命吗? 什么是宇宙大爆炸理论 关于宇宙起源, 目前主流理论, 论据最充分的当属宇宙大爆炸 先让我们看看什么是宇宙大爆炸 大爆炸宇宙论 (The Big Bang Theory) 认为 : 宇宙是由一个致密炽热的奇点于 137 亿年前一次大爆炸后膨胀形成的 1927 年, 比利时天文学家和宇宙学家勒梅特 (Georges Lemaître) 首次提出了宇宙大爆炸假说 1929 年,
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学生 : 此物理系学生暂时无语, 他在思考奥尔伯斯提及的 星球无限多 的问题 那时候是牛顿的新物理学当道的年代, 实际上布鲁诺很早就大胆预言了宇宙无限, 康德后来也提出过空间中存在无数星系的想法, 一个动态而无限的宇宙图景, 使当时初见雏形的宇宙论走向科学 并且, 无限宇宙的图景是与牛顿力学的绝对时
夜空为什么黑暗? 作者 : 张天蓉 夜空为什么是黑暗的? 这问题听起来太幼稚了, 像是一个学龄前小孩问父母提问 其实不然, 这 1 是物理学中一个著名的佯谬 : 夜黑佯谬 为什么天空在白天看起来是明亮的, 夜晚看起来是黑暗的? 表面上的道理人人都懂, 不就是因为 地球的自转, 使得太阳东升西落, 昼夜交替而造成的吗 当然, 从物理的角度来看, 还有大气的 作用不能忽略 如果没有大气, 天空背景本来就是黑暗的,
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On curvature coupling and quintessence fine-tuning
暴涨宇宙学 龚云贵 华中科技大学物理学院 四川大学,2014 年 7 月 5 日 宇宙学基本原理 龚云贵编著 1001.5259 0907.5424 0902.1529 1302.4640 0903.5158 0802.3688 主要参考文献 http://www.ph.utexas.edu/~ygong/correct.pdf http://www.ph.utexas.edu/~ygong/cosmorev.pdf
物理学与人类文明6
第十四讲 宇宙的起源与演化 茫茫宇宙有无边际? 芸芸众生身在何处? 太阳系是否有特殊之处? 我们生活的宇宙是否像生命一样有生死? 当人类的智慧进步到超过一般动物的时代, 他 们就不可能不注意到天穹上永恒的现象和日月 星辰的运动与和谐 中国古代上至帝王将相, 下至普通百姓 对宇宙 天文都有浓厚的兴趣 目前中国台湾 中央研究院 就保存有一片甲 骨, 其上所刻甲骨文的内容是世界上首次关于新星 (Nova)
2015年6期
天文学中的暗物质和暗能量问题之由来和困惑 武向平 (中国科学院国家天文台 1 宇宙起源 北京 100012) Wilson 无意间得到了震惊世界的发现 尽管他们 当时并未意识到所获得的与方向无关的天空噪声 今天的宇宙学研究早已经冲破了 九重天 就是宇宙大爆炸的遗迹 虽然星系的退行和大爆 的空间尺度和 七天创世纪 的宗教信仰 21 世 炸火球的发现及其高度的各向同性 的确给宇宙 纪的宇宙学已经是最精密的自然科学之一
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守 護 神 VS 幸 運 蛋 壹 設 計 理 念 農 曆 五 月 五 日, 就 是 民 間 所 稱 的 端 午 節, 有 關 端 午 節 的 傳 說 及 習 俗 不 勝 枚 舉, 而 最 為 一 般 大 眾 所 熟 知 的 莫 過 於 屈 原 投 江 的 傳 說 故 事 屈 原 是 西 元 前 三 世 紀 中 國 偉 大 的 愛 國 詩 人, 因 得 罪 了 王 公 貴 人 最 後 被 驅 逐 出
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宇宙大爆炸 物理 宇宙 宇宙大爆炸 第一章 : 宇宙是如何产生的? 什么是宇宙大爆炸? 人们认为宇宙大爆炸发生在 138 亿年前, 那时宇宙由一个非常热, 非常密集的状态开始扩张 现在, 宇宙依然在扩张, 但由于这种扩张, 它已经冷却了很多 大爆炸理论解释了宇宙的起源和演变 特别的是, 它解释了为什么一簇簇的星系之间的距离正变得越来越远 宇宙大爆炸理论 冷战到伽马射线 问题 1. 什么是膨胀? 宇宙中存在数百万的星系,
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2017 年威海粒子物理暑期学校 CP 破坏和味物理研究 张黎明 清华大学 极化和螺旋度 l 坐标轴的选取要有物理意义 极化 (Polarisation) l 比如选取磁场或电场方向为 z 方向, 自旋在此方向的投影 螺旋度 (Helicity) l 没有外场时, 选取粒子的运动方向 p, 自旋在此方向的投影 J p p B z m A z λ A θ p 粒子 A θ p 粒子 A 2 中微子螺旋度的确定
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暗物质暗能量
两暗一新 机遇与挑战 973 项目启动会议 吴岳良 中国科学院理论物理研究所中国科学院卡弗里理论物理研究所中国科学院理论物理前沿重点实验室 2010.03.18-19 两暗一新 暗物质 暗能量 新理论 现状和意义 机遇与挑战 基础与展望 现状和意义 我们每个人都曾有过仰望天空的经历和感受, 尤其在宁静的夜晚 : 仰望天空 默默沉思 总会自问 : 宇宙是由什么组成? 又是如何构成? 宇宙是怎么起源?
ρ bm 的公式和数值如下, R bm L p [3] (Gh/2πC 3 ) 1/ cm (1g) T bm T p [3] k (1h) 最小黑洞 M bm 的康普顿时间 Compton time t c = 史瓦西时间 t sbm, 于是, t c
![ρ bm 的公式和数值如下, R bm L p [3] (Gh/2πC 3 ) 1/ cm (1g) T bm T p [3] k (1h) 最小黑洞 M bm 的康普顿时间 Compton time t c = 史瓦西时间 t sbm, 于是, t c](/thumbs/93/112519919.jpg "ρ bm 的公式和数值如下, R bm L p [3] (Gh/2πC 3 ) 1/ cm (1g) T bm T p [3] k (1h) 最小黑洞 M bm 的康普顿时间 Compton time t c = 史瓦西时间 t sbm, 于是, t c")
新黑洞理论之 4 == 用作者的 新黑洞理论 和公式建立新的 黑洞宇宙学 == == 本文摘录改编自 黑洞宇宙学概论 [4] == 张洞生 17 Pontiac Road, West Hartford, CT 06117-2129, U.S.A. zhangds12@hotmail.com; zds@outlook.com < 前言 >; 本篇摘录改编自拙作 黑洞宇宙学概论 [4] 一书的第二篇,
子核, 再结合中子成为氘和氚的原是正确的 同样, 对这样元素的丰子核, 氘和氚与质子反应形成氦 3 度的测量, 也可以很好地限定宇宙和氦 4, 并可进一步生成锂原子核学模型的理论参数, 比如宇宙中重 ( 图 1) 子物质的比例 中微子种类数等 因此, 元素周期表的头三个 2. 恒星炼金炉元素 : 氢
化学元素的起源 赵永恒 ( 中国科学院国家天文台 100012) 在古代, 无论中国还是外国, 都有人在不断地研究炼金术, 企图利用廉价的材料炼制出黄澄澄的金子来 现代科学表明炼金术仅仅是在化学层面上来操作, 通过化合和分解来改变分子, 而无法改变原子的属性, 因此炼金术是必然会失败的 要想由其他物质来产生金子, 必须通过裂变反应或聚变反应这样的核反应才有可能 但是这种核反应方法的成本极高, 产生的金子价值远远低于所要使用的器材
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HUBS 理论研究在近几十年中, 人类对宇宙的认识有了突飞猛进的发展 基于对宇宙微波背景辐射,Ia 型超新星以及宇宙大尺度结构的观测和研究, 我们不仅巩固了基于标准模型的宇宙学框架, 而且可以对宇宙中的质量和能量组份给出精确的限制 在这个宇宙模型中, 现时宇宙中能量 / 质量密度中的大约 3/4 来自暗能量, 而剩下的 1/4 来自物质 物质成分中,80% 以上来自暗物质, 而只有大约 17% 来自我们所熟悉的重子物质
S = 1 2 ( a + b) h a b = a 1 a b = a 1 b b 2 2 πr 2r π π 2 = ( - 2)r 2 2 = - 2 = 57 2r 2r 2 6 5 7 4 3 6 5 4 3 3 4 5 6 7 7 5 7 6 1 1 1 1 1 2 3 5 7 7. 2 3 4 6 12 3 4 12 12 1
Academia Arena 205;7(8) 们的宇宙包含有其他无限多个宇宙, 或称 O 型区域, 其中历史是交替播放自己 [ 注 33] 957 年, 休 埃弗雷特 (Hugh Everett)[ 注 34-35] 解释说 :
![Academia Arena 205;7(8) 们的宇宙包含有其他无限多个宇宙, 或称 O 型区域, 其中历史是交替播放自己 [ 注 33] 957 年, 休 埃弗雷特 (Hugh Everett)[ 注 34-35] 解释说 :](/thumbs/51/28515688.jpg "Academia Arena 205;7(8) 们的宇宙包含有其他无限多个宇宙, 或称 O 型区域, 其中历史是交替播放自己 [ 注 33] 957 年, 休 埃弗雷特 (Hugh Everett)[ 注 34-35] 解释说 :")
Academia Arena 205;7(8) http://www.sciencepub.net/academia 宇宙的奇点 丘乔羽博士 qiaoyuqiu@gmail.com 摘要 : 宇宙学家已经开发了许多理论来探索宇宙的起源 这些理论主要有三个分支, 即 : 科学宇宙学, 哲学宇宙学和神学 虽然所有的这些现存的理论已经非常接近答案了, 但是每一种理论都有其自身的不足之处 科学宇宙学无法解释
2015年3期
评述 普朗克卫星 揭开宇宙深层次的秘密 马寅哲 * ( 英国曼彻斯特大学物理和天文系 Jodrell Bank 天体物理中心 M13 9PL ) 英国 2015 02 10 收到 email mayinzhe@manchester.ac.uk DOI 10.7693/wl20150301 Planck: discovering insight of the Universe MA Yin-Zhe (Jodrell
ó ú ú ì á ò à á ì ù í ü à ò á ò á à á 
29 265 40 1822 1895 1843 1910 -- 1960 à à 1948 3 09144 12 1 90 60 70 75 60 15 2 1 35 4 40 106 43 W 24
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ó ì ì ò = 4( +5 / 3 ) 3 12.478 = 2.32 23.2 (47) 1 365 4 1 4 1 19 365 1 365 4 = 29 499 4 235 940 V M = 1 3300 182 M M á
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Expansion of the Universe 宇宙的膨胀 1 Ricardo Moreno, Susana Destua, Rosa M. Ros, Beatriz García Colegio Retamar de Madrid, España Space Telescope Science Institute, Estados Unidos Universidad Politécnica
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人类第一次给引力一个正确说明 蒋春暄 4.. 新引力理论和宇宙膨胀理论 蒋春暄, 北京 394 信箱,854 摘要 利用快子理论发现了新引力公式 (6), 建立了宇宙膨胀理论, 参看图,() (5) 引力子能够转变为静止质量, 参看图, m m,(4) 和 (7) 牛顿引力理论是近似的, 而爱因斯坦广义相对论是错误的 The New Gravitational Theory and The Expansion
柯 文 采 (Thijs Kouwenhoven) 北 京 大 学 科 维 理 天 文 与 天 体 物 理 研 究 所 (KIAA) 百 人 计 划 学 者 双 星 比 你 想 的 还 要 多!
天 文 视 点 现 代 天 文 学 中 的 双 星 柯 文 采 (Thijs Kouwenhoven)/ 程 思 淼 柯 文 采 (Thijs Kouwenhoven) 北 京 大 学 科 维 理 天 文 与 天 体 物 理 研 究 所 (KIAA) 百 人 计 划 学 者 双 星 比 你 想 的 还 要 多! 如 何 发 现 双 星? 1. 在 我 们 有 很 多 方 法 可 以 用 来 发 现
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2011 1 2 3 4 8 12 26 40 2 1 2 3 4 5 6 7 8 6 10 20 1 12 6-9 27 17 10 11 12 3-6 11 17 7 20 30 9 10 1 01 03 04 05 3 5 4 10 21 24 26 2 4 14-15 20 8 18-21 4 26 6 2 11 10 21 27-30 19 9 19-22 06 07 08 09 7 2
36 80 1954 1954 4 4 92 93 1984 4 1962 27 39 67 1962 27 29 67 1 3 1986 1 3 1986 1954 1 1954 137 1954 132 133 141 155 202 51 46 46 47 42 1933 1931
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宇宙大爆炸模型的逻辑错误探析 具有相似性的统计平衡宇宙时空结构研究系列报告 (3) 卞保民 赖小明 2.3 均匀膨胀三维空间 即均匀平直空间 R-W 度规对应的四维时空间隔三种形式被统一写成 d l 2 ds cd cd D d d 1 k 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 si 2 (2.2) 由空间尺度因子函数 R 定义径向坐标 r/ R, 能互换的三种四维时空间隔形式为 l 2 cd 2
器之 间 向一致时为正 相反时则为负 ③大量电荷的定向移动形成电 流 单个电荷的定向移动同样形成电流 ３ 电势与电势差 １ 陈述概念 电场中某点处 电荷的电势能 Ｅ ｐ 与电荷量 ｑ Ｅｐ 的比值叫做该点处的电势 表达式为 Ｖ 电场中两点之间的 ｑ 电势之差叫做电势差 表达式为 ＵＡＢ Ｖ Ａ ＶＢ ２ 理解概念 电势差是电场中任意两点之间的电势之差 与参考点的选择无关 电势是反映电场能的性质的物理量
新引力理论和宇宙膨胀理论
An Analogue Between The Universe And The Atomic Nucleus 宇宙和原子核结构相似 蒋春暄, 北京 394 信箱,1854 摘要 利用快子理论发现了新引力公式 (16), 建立了宇宙膨胀理论, 参看图,() (5) 引力子能够转变为静止质量, 参看图, m m,(4) 和 (7) 牛顿引力理论是近似的, 而爱因斯坦广义相对论是错误的 我们提出新宇宙模型
目录：
中国科学技术大学 本科毕业论文 论文题目 : 精细结构常数的宇宙学演化及其意义姓名学号 : 吴许芬 PB010317 系别专业 : 天文与应用物理系天体物理专业导师姓名 : 向守平教授 完成时间 :005 年 6 月 i 目录 : 中文摘要 ii 英文摘要 iii 致谢 iv 第一章 氢原子的精细结构与精细结构常数 1 第二章 质疑 : 精细结构常数是常数吗?.1 类星体的光谱线测量 碱双线法 (AD
Academia Arena 2013;5(1s) 张洞生 Zhang Dongsheng 论文选目录 ******************************** 第一部黑洞理论的新发展与宇宙学 (8 篇文章, 共 66 页 ) 1 ; 黑洞宇宙学 == 作者对黑洞理论的新发展达成了黑洞理论
Academia Arena 2013;5(1s) 张洞生 (Zhang Dongsheng) 论文选 : 黑洞宇宙学 黑洞宇宙学 ==== 作者对黑洞理论的新发展达成了黑洞理论 宇宙学 基本信息理论之间结合 ==== 张洞生 Zhang Dong Sheng 17 Pontiac Road, West Hartford, CT 06117-2129, U.S.A. 1957 年毕业于北京航空学院,
附录C：年轻地球相对宇宙论研究进展
摘要我在这次会议的另外一篇论文 [ 参看附录 B] 中从圣经的提供了证据, 说明了我们这个宇宙是有限有边界的, 而且我们地球是在宇宙中心附近的位置 如果我们把这些边界条件放入爱因斯坦广义相对论方程组, 那我们就可以推导出一个正在膨胀的宇宙, 而且在宇宙不同位置的时钟 ( 包括所有物理过程 ) 嘀嗒作响的速度都不一样 这样, 物理学就是一个宇宙般大小的白洞 ( 黑洞反向运行 ), 其活动视界在不断收缩,
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36 虚拟对话场景四 : 科学认识宇宙的科学哲学原则 ( 下 ) 原则 No.4-- 宇宙的统一性和动态性这个科学原则在哲学上显然也是成立的 不过, 在宇宙物理学中如何具体体现这个基本认识原则呢? 首先, 宇宙统一性的客观性表现为宇宙在物理上是由所有各类物理量组成, 并由这些物理量总量给出宇宙总体的物理表征 在物理学上需要出具一个物理方程对这种客观性给出物理学描述, 也就是需要通过一个宇宙基本方程对宇宙诸物理量总量给出统一物理学解
标题
编者按暋国际天文学联合会 (IAU) 将 2009 年确定为国际天文年, 以纪念 400 年前伽利略首次用望远镜观测星空这一壮举. 天文学是历史最悠久的基础学科之一, 对人类的文化产生着深刻的影响. 物理学和天文学之间一直存在着根本性的联系, 物理学家在研究物质世界的运动规律时必定会关注天体和宇宙, 而天文学家又依据物理学家在地面实验中发现的规律去理解天体和宇宙的现象. 为纪念国际天文年, 物理 特开辟国际天文年专栏,
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辽石化大委发[2007]33号
![辽石化大委发[2007]33号](/thumbs/42/22860868.jpg "辽石化大委发[2007]33号")
中 共 辽 宁 石 油 化 工 大 学 委 员 会 组 织 部 文 件 辽 石 化 大 组 通 字 [2016]4 号 印 发 关 于 在 本 科 学 生 党 员 中 开 展 学 党 章 党 规 学 系 列 讲 话, 做 合 格 党 员 学 习 教 育 实 施 方 案 的 通 知 各 基 层 党 委 总 支 : 为 认 真 贯 彻 落 实 中 央 省 委 和 学 校 党 委 的 部 署 要 求, 现
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天地生人学术讲座快讯 第 5 期 ( 共 6 页 )(4 年 月 日 ) 主题 : 新引力理论和宇宙膨胀理论本期责编 : 宋正海 ( 中国科学院自然科学史所 ) ******************************************************************************************* [ 编者按 : 蒋春暄先生的 新引力理论和宇宙膨胀理论