江南新宇宙学模型认为：宇宙膨胀与暴胀源自同种机制—新闻—科学网
时间：2024-01-28 23:49:31 已阅读:77次
科技日报讯 （通信员李沙沙 记者王春）近日，中国科学院上海光学周详机械研究所中科院量子光学重点试验室提出了一种新的宇宙学模子，该模子把驱动宇宙当今加快膨胀的物理机制以及宇宙初期暴胀的物理机制同一描写为统一个标量场，并用空间曲率为正的关闭空间注释了普朗克卫星于2018年报导的天文不雅测成果。相干研究结果揭晓在最新一期《物理评论D》上。
早于上世纪80年月末,诺贝尔物理学奖患上主温伯格（Weinberger）就曾经指出宇宙学常数问题是物理学面对的最年夜危机。一方面是由于，量子场论注解的所谓真空，即量子场的能量最低态的能量密度因零点能的存于而很是之年夜以至趋在无限年夜；另外一方面天文不雅测注解，基在广义相对于论的宇宙模子无物资的真空的能量密度（于广义相对于论中叫宇宙学常数）很是小，也许就是零。 到了上世纪90年月末，宇宙学常数问题发生了越发使人困惑的戏剧性变迁。自1998年起，天文学以及物理学界已经确认，宇宙的膨胀已经经从已往的减速膨胀进入现今的加快膨胀阶段。科学家把这个同万有引力相反的驱动力归结在一个很是小的真空能量密度，也就是一个非零的宇宙学常数，并称之为暗能量。但暗能量究竟是甚么，始终患上不到物理注释。是以，暗能量的物理注释成为宇宙学以及粒子物理学面对的最年夜应战。换句话说，宇宙学常数酿成的几何引力论以及量子场论的观点冲突，已经经成为根蒂根基物理学中的最年夜问题。����APP 包孕诺奖患上主詹姆斯 皮布尔斯（James Peebles）于内，很多科学家哄骗一个具备负压特征的标量场来注释暗能量，它经常被称为 精质 （quintessence）以区分在平凡物资以及电磁场。可是，同物资无耦合的精质模子没法规避温伯格的 no-go 定理。以后，人们又提出了耦合在物资的所谓变色龙暗能量模子。很是遗憾，于提出变色龙机制数年后,其提出者又证实了变色龙 no-go 定理，并推论说变色龙模子不克不及解决宇宙的加快膨胀问题，即不克不及解决宇宙学常数问题。 研究职员提出了标量场以及物资的作用势的对于称性破缺模子，该模子指出了变色龙 no-go 定理推论的过错，同时也规避了温伯格的 no-go 定理。变色龙 no-go 定理的提出者，和后续的试验物理学家以为，要注释宇宙的加快膨胀需要长程力。 该项研究则指出，是标量场的负压强而非其梯度力驱动宇宙的加快膨胀，以是依赖长程作使劲驱动宇宙加快膨胀的不雅念是不准确的，并证实不管是当今的宇宙加快膨胀以及宇宙暴胀均可用一个标量场描写。因为标量场遭到对于称性破缺的彼此作用，以是标量场的自作用势于有用势的极小值点的取值就饰演了宇宙学常数的脚色。 此外，研究职员还哄骗2018年普朗克卫星不雅测数据中关在宇宙暴胀势的凹形特性患上出咱们的宇宙是关闭的结论。于满意宇宙学参数的约束下，获得了物资引诱标量场合孕育发生的第五种力。第五种力的巨细以及作用规模都是与情况的物资密度紧密亲密相干的。 以当下的宇宙物资密度为例，这个作用强度比万有引力年夜30多个量级，而作使劲程于微米量级。因为力程甚短，以是很难于现有的天文不雅测以及试验方案中不雅测到，从而收敛到太阳系的不雅测以及广义相对于论一致的成果。但因为其强度远弘远在万有引力，只有科研职员巧妙设计试验就有可能探测第五种力。 出格声明：本文转载仅仅是出在流传信息的需要，其实不象征着代表本消息网不雅点或者证明其内容的真实性；如其他媒体、消息网或者小我私家从本消息网转载使用，须保留本消息网注明的 来历 ，并自大版权等法令义务；作者假如不但愿被转载或者者接洽转载稿费等事宜，请与咱们联系。/江南