宇宙学简介
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宇宙学简介. 龚云贵 重庆邮电大学数理学院. 数理学院, 2008 年 9 月 22 日. 内容. 宇宙学原理 微波背景辐射 宇宙学方程 宇宙的演化 暴涨宇宙学 暗能量. 宇宙学原理. (假设)宇宙在空间上是均匀各向同性的 宇宙标准坐标系(原点及时钟) 各向同性:各个方向相同 均匀性:没有特殊位置. 哈勃定律. 宇宙在膨胀 :星系间距离在增大. 1978 年诺贝尔奖. Arno Allan Penzias. 1978: "for their discovery of cosmic microwave background radiation".

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宇宙学简介

龚云贵

重庆邮电大学数理学院

数理学院,2008年9月22日


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内容

  • 宇宙学原理

  • 微波背景辐射

  • 宇宙学方程

  • 宇宙的演化

  • 暴涨宇宙学

  • 暗能量


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宇宙学原理

  • (假设)宇宙在空间上是均匀各向同性的

  • 宇宙标准坐标系(原点及时钟)

  • 各向同性:各个方向相同

  • 均匀性:没有特殊位置


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哈勃定律

  • 宇宙在膨胀:星系间距离在增大


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1978年诺贝尔奖

Arno Allan Penzias

1978: "for their discovery of cosmic microwave background radiation"

Robert Woodrow Wilson


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微波背景辐射


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微波背景辐射(卫星观测)

宇宙学尺度:3000Mpc,均匀各项同性,1 Mpc = 3.09 × 1022米

星系团:几个Mpc


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宇宙微波背景观测(WMAP)


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2006年诺贝尔奖

2006: "for their discovery of the blackbody form and anisotropy of the cosmic microwave background radiation"

John C. Mather

George F. Smoot


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宇宙学方程(牛顿引力)

  • 宇宙学原理+引力

  • 弗雷德曼方程(牛顿引力)

  • 守恒方程


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宇宙学方程(广义相对论)

  • 标准宇宙学

  • 求解宇宙学方程:需要知道物质方程

  • 宇宙中物质:辐射( )、尘埃( )等


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爱因斯坦静态宇宙(最大错误?)

  • 引入宇宙学常数

  • 宇宙中物质:尘埃物质

    宇宙学常数、曲率

  • 无加速度:

  • 静态:


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标准宇宙学(三十年前)

  • 辐射

  • 尘埃物质

  • 空间曲率


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宇宙演化历史


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标准宇宙学问题

  • 视界问题

  • 平坦性问题

  • 磁单极等问题


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暴涨宇宙学模型


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宇宙加速及暗能量


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超新星观测

亮度距离标准烛光


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超新星观测

  • Science 18 December 1998:Vol. 282. no. 5397, pp. 2156 - 2157

  • BREAKTHROUGH OF THE YEAR:ASTRONOMY: Cosmic Motion Revealed


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暗能量

  • 暗能量的性质:具有负压强

  • 宇宙学常数?宇宙学常数问题:与理论值相差10120量级,巧合性问题

  • 动力学模型:标量场模型(Quintessence, Tachyon)


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宇宙中物质成分(现在宇宙)


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谢谢!


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