我国最新研究表明大爆炸前宇宙或源自收缩时空

我国最新研究表明大爆炸前宇宙或源自收缩时空



来源：科技日报 作者：马爱平 2014年07月22日　



[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究方面取得了新的进展，利用最新的宇宙学观测数据发现，大爆炸前宇宙或源自收缩时空，相关成果发表在物理国际权威期刊《物理评论快报》上。

据了解，2014年3月18日，哈佛-史密森天体物理中心声称，南极BICEP2望远镜首次探测到来自宇宙大爆炸的原初引力波疑似信号。当代宇宙学研究表明，宇宙在极早期曾经历过短暂的剧烈膨胀过程，称之为暴涨，而原初引力波正是时空在这一时期产生的涟漪。在此理论框架下，宇宙学家相信原初引力波会在宇宙微波背景辐射中留下特殊的极化B模式信号，这一信号很可能正是最近BICEP2望远镜探测到的。然而，这一结果与去年欧洲空间局Planck实验卫星公布的第一批观测结果存在着冲突。这意味着，要么实验数据的准确性有待商榷，要么有可能揭示了宇宙早期相关新物理的冰山一角。

高能所宇宙学研究团队在中组部“青年千人”计划、国家科技部“973”计划、国家自然科学基金委和中国科学院先导专项B的大力支持下，对最新的BICEP2的实验数据与之前的Planck卫星数据进行深入细致的分析，在相关宇宙学模型整体拟合工作的基础上，提出利用“精灵反弹暴涨模型”来为BICEP2与Planck实验观测提供统一的诠释。

夏俊卿说，基于该模型预言的宇宙微波背景辐射温度各向异性功率谱的压低效应，使得两个实验观测在原初引力波上的结果趋于一致。这解释了BICEP2和Planck实验结果不一致的原因，同时，原本这两个实验给出的结果是有冲突的，一旦使用该模型，原本数据结果之间的冲突就不存在了。此外，该模型还预言了宇宙微波背景辐射极化B模式功率谱的压低效应，这一效果可被将来的宇宙微波背景辐射实验所检验。

“一个理论是否正确需要众多实验来检验，这个模型解释了BICEP2和Planck的实验，但该模型还提出一些新的效应可以被其他实验所检验，来告诉宇宙早期是不是就是这个模型所描述的那样。”夏俊卿说。

宇宙早期相关问题是当前物理学和天文学的一大热点课题。多年来，该宇宙学研究团队针对这一课题攻坚研究，逐渐建立起了一套“精灵反弹宇宙学”的理论新体系,并基于有效微扰场论的方法分析研究了来自宇宙创生时的扰动信息。该体系表明，在大爆炸之前宇宙源自于一个收缩的时空，在极端的高能环境下宇宙的动力学会由于时空的量子行为而发生改变并触发了大爆炸，因此这一学说有效解决了宇宙创生那一刻的时空奇点，夏俊卿说，时空奇点是一个体积无限小、密度无限大、时空曲率无限大的点，根据广义相对论，在大爆炸发生以前，字宙的初始状态为一奇点。此外，该体系又详细分析了该模型在宇宙微波背景辐射中的可观测信号，并在国际权威综述期刊《物理评论》上全面评述了精灵宇宙学。

夏俊卿说，宇宙学是当前基础理论研究中的热门方向，近年来，在一系列高精度实验项目的推动下，宇宙学的研究，特别是宇宙微波背景辐射，取得了巨大的进展，多次获得了诺贝尔物理学奖。目前，世界各国都在大力开展宇宙学相关的理论研究和大型地面、空间实验观测项目。大力推动宇宙学研究的发展，可对一个国家的基础研究教育起到重要的引导作用。






http://www.wokeji.com/explore/twht/201407/t20140722_772589.shtml我国最新研究表明大爆炸前宇宙或源自收缩时空



来源：科技日报 作者：马爱平 2014年07月22日　



[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究方面取得了新的进展，利用最新的宇宙学观测数据发现，大爆炸前宇宙或源自收缩时空，相关成果发表在物理国际权威期刊《物理评论快报》上。

据了解，2014年3月18日，哈佛-史密森天体物理中心声称，南极BICEP2望远镜首次探测到来自宇宙大爆炸的原初引力波疑似信号。当代宇宙学研究表明，宇宙在极早期曾经历过短暂的剧烈膨胀过程，称之为暴涨，而原初引力波正是时空在这一时期产生的涟漪。在此理论框架下，宇宙学家相信原初引力波会在宇宙微波背景辐射中留下特殊的极化B模式信号，这一信号很可能正是最近BICEP2望远镜探测到的。然而，这一结果与去年欧洲空间局Planck实验卫星公布的第一批观测结果存在着冲突。这意味着，要么实验数据的准确性有待商榷，要么有可能揭示了宇宙早期相关新物理的冰山一角。

高能所宇宙学研究团队在中组部“青年千人”计划、国家科技部“973”计划、国家自然科学基金委和中国科学院先导专项B的大力支持下，对最新的BICEP2的实验数据与之前的Planck卫星数据进行深入细致的分析，在相关宇宙学模型整体拟合工作的基础上，提出利用“精灵反弹暴涨模型”来为BICEP2与Planck实验观测提供统一的诠释。

夏俊卿说，基于该模型预言的宇宙微波背景辐射温度各向异性功率谱的压低效应，使得两个实验观测在原初引力波上的结果趋于一致。这解释了BICEP2和Planck实验结果不一致的原因，同时，原本这两个实验给出的结果是有冲突的，一旦使用该模型，原本数据结果之间的冲突就不存在了。此外，该模型还预言了宇宙微波背景辐射极化B模式功率谱的压低效应，这一效果可被将来的宇宙微波背景辐射实验所检验。

“一个理论是否正确需要众多实验来检验，这个模型解释了BICEP2和Planck的实验，但该模型还提出一些新的效应可以被其他实验所检验，来告诉宇宙早期是不是就是这个模型所描述的那样。”夏俊卿说。

宇宙早期相关问题是当前物理学和天文学的一大热点课题。多年来，该宇宙学研究团队针对这一课题攻坚研究，逐渐建立起了一套“精灵反弹宇宙学”的理论新体系,并基于有效微扰场论的方法分析研究了来自宇宙创生时的扰动信息。该体系表明，在大爆炸之前宇宙源自于一个收缩的时空，在极端的高能环境下宇宙的动力学会由于时空的量子行为而发生改变并触发了大爆炸，因此这一学说有效解决了宇宙创生那一刻的时空奇点，夏俊卿说，时空奇点是一个体积无限小、密度无限大、时空曲率无限大的点，根据广义相对论，在大爆炸发生以前，字宙的初始状态为一奇点。此外，该体系又详细分析了该模型在宇宙微波背景辐射中的可观测信号，并在国际权威综述期刊《物理评论》上全面评述了精灵宇宙学。

夏俊卿说，宇宙学是当前基础理论研究中的热门方向，近年来，在一系列高精度实验项目的推动下，宇宙学的研究，特别是宇宙微波背景辐射，取得了巨大的进展，多次获得了诺贝尔物理学奖。目前，世界各国都在大力开展宇宙学相关的理论研究和大型地面、空间实验观测项目。大力推动宇宙学研究的发展，可对一个国家的基础研究教育起到重要的引导作用。






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