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How is a black hole created from nothing?
1
作者 Zhongchao Wu 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期35-38,34,I0002,共6页
Using the synchronous coordinates,the creation of a Schwarzschild black hole immersed in a de Sitter spacetime can be viewed as a coherent creation of a collection of timelike geodesics.The previously supposed conical... Using the synchronous coordinates,the creation of a Schwarzschild black hole immersed in a de Sitter spacetime can be viewed as a coherent creation of a collection of timelike geodesics.The previously supposed conical singularities do not exist at the horizons of the constrained instanton.Instead,the unavoidable irregularity is presented as a nonvanishing second fundamental form elsewhere at the quantum transition 3-surface.The same arguments can be applied to charged,topological,or higher dimensional black hole cases. 展开更多
关键词 black hole creation quantum black hole quantum cosmology
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引力波数据分析 被引量:6
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作者 王小鸽 ERIC Lebigot +15 位作者 都志辉 曹军威 王运永 张帆 蔡永志 李木子 朱宗宏 钱进 殷聪 王建波 赵文 张扬 DAVID Blair JU Li ZHAO Chun-Nong WEN Lin-Qing 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2016年第1期50-73,共24页
以引力波探测为基础的引力波天文学是一门正在崛起的新兴交叉学科,它是继以电磁辐射为探测手段的传统天文学之后,人类观测宇宙的一个新窗口,对研究宇宙的起源和演化,拓展天文学的研究领域都有极其重要的意义。激光干涉引力波探测器... 以引力波探测为基础的引力波天文学是一门正在崛起的新兴交叉学科,它是继以电磁辐射为探测手段的传统天文学之后,人类观测宇宙的一个新窗口,对研究宇宙的起源和演化,拓展天文学的研究领域都有极其重要的意义。激光干涉引力波探测器的出现,更开辟了引力波探测的新纪元。引力波数据处理与分析己在世界各地迅速发展起来,为引力波天文学的研究提供了锐利的武器。系统地介绍了引力波数据分析中常用的工具软件,详细讨论了时间一频率分析、复合分析法、脉冲星计时分析法、匹配过滤器、模板、妒检验、蒙特卡罗模拟等引力波数据分析中使用的基本方法。 展开更多
关键词 引力波 激光 干涉仪 数据分析
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宇宙年龄研究的最新进展 被引量:2
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作者 李志宏 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1747-1754,共8页
宇宙年龄是宇宙模型的基本参量,对其精确测定有助于人们理解宇宙的起源、结构和演化过程,也能帮助认识暗物质和暗能量的本质。本文回顾天体物理应用普遍的3种测定宇宙年龄的方法,并叙述了部分最新研究进展。随着科技的进步,人们对宇宙... 宇宙年龄是宇宙模型的基本参量,对其精确测定有助于人们理解宇宙的起源、结构和演化过程,也能帮助认识暗物质和暗能量的本质。本文回顾天体物理应用普遍的3种测定宇宙年龄的方法,并叙述了部分最新研究进展。随着科技的进步,人们对宇宙年龄的认识逐渐趋于统一,即宇宙诞生于距今138亿年的宇宙大爆炸。一些重要的核天体物理数据对宇宙年龄起关键的约束作用,需进行细致研究以减少测量误差。宇宙常数精细测量结果还存在5%的差异,对此深入理解或许会孕育宇宙学领域重大突破。 展开更多
关键词 宇宙年龄 大爆炸 恒星演化 放射性纪年
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f(R)引力理论及其解的研究
4
作者 胡永红 毛彩霞 靳海芹 《华中师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2013年第4期483-486,共4页
首先介绍了f(R)引力理论的发展,然后引入了f(R)引力度规形式及引力场方程,重点分析了f(R)引力理论与标量—张量理论及其联系.最后我们推导了度规f(R)理论的局部解与宇宙解.
关键词 宇宙学 暗能量 f(R)引力理论 度规形式
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WIMP暗暗物质模型的研究进展
5
作者 何钰 林文斌 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2016年第3期287-311,共25页
带有暗能量、具有标度不变的绝热原初扰动功率谱的冷暗物质宇宙学模型被视为标准冷暗物质宇宙学模型(ΛCDM模型)。弱相互作用重粒子(WIMPs)成为暗物质的强劲候选者。很多标准模型的扩展模型可以很自然地构造出弱相互作用的大质量粒子。... 带有暗能量、具有标度不变的绝热原初扰动功率谱的冷暗物质宇宙学模型被视为标准冷暗物质宇宙学模型(ΛCDM模型)。弱相互作用重粒子(WIMPs)成为暗物质的强劲候选者。很多标准模型的扩展模型可以很自然地构造出弱相互作用的大质量粒子。暗物质剩余丰度的标准计算表明,WIMP粒子自然满足?_(DM)h^2≈0.11的天文观测。WIMP粒子的质量较大,运动速度相对缓慢,容易聚集成团,基于WIMPs暗物质模型的数值模拟结果符合对宇宙大尺度结构的观测结果。就实验而言,目前关于暗物质的加速器或非加速器的直接/间接探测,很多都是针对WIMP粒子设计的。因此,基于WIMPs的冷暗物质模型受到了广泛重视。但ΛCDM宇宙学模型描述Mpc以下的小尺度结构时,遇到了比较严重的问题。为了缓解小尺度上出现的问题,提出不同的暗物质模型,但目前并没有确切证据足以排除冷暗物质模型。介绍了基于WIMPs的暗物质模型的研究进展,如WIMPs奇迹、数值模拟、小尺度问题、直接/间接探测,并分析了关于暗物质"冷"、"热"、"温"的区分依据,以及阐述了该领域未来的研究方向。 展开更多
关键词 暗物质 弱相互作用重粒子 剩余丰度 自由流动尺度
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标量张量暴胀宇宙学
6
作者 王勉 《河南师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 2002年第3期125-125,共1页
关键词 标量张量引力理论 引力标量场 暴胀场 宇宙函数 宇宙总质量
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北宋邵雍数学学派与几个无量纲常数诠释 被引量:4
7
作者 柯资能 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第3期302-310,共9页
中国传统象数学来源于对云雷纹等复杂现象长期的研究积累,是东方有机自然观的符号表述体系.北宋邵雍(公元1011—1077年)数学学派在此基础上从研究系统演化的对称结构入手,推演出系统自相似倍周期自发演化普适理论即观物论... 中国传统象数学来源于对云雷纹等复杂现象长期的研究积累,是东方有机自然观的符号表述体系.北宋邵雍(公元1011—1077年)数学学派在此基础上从研究系统演化的对称结构入手,推演出系统自相似倍周期自发演化普适理论即观物论.基于这一理论本文找到了具有普适意义的几个无量纲物理学经验常数的统一解释,从而有希望成为沟通东西方两大思考体系的契机:(Ⅰ)通过与混沌理论对比初步研究,找到了与费根包姆常数相应的定义和取值.(Ⅱ)据现时宇宙的时空特性导出相应的测量模型和特征值137.03598822,此即精细结构常数的一种解释.(Ⅲ)据极早期宇宙时空特性导出相应的测量模型和特征值41.011268,此即SU(5)耦合常数的一种解释.(Ⅳ)在观物论关于太极图与宇宙的讨论中,表征能量、作用力等物象的阳仪的最大相对值2.6528861039,表征时间、静态结构等物象的阴仪的最大相对值为6.63221039。 展开更多
关键词 数学学派 无量纲常数 早期宇宙 中国 北宋 邵雍
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tachyon暗能量的参数化及其势能函数的构造
8
作者 曹洪敏 林宣滨 +1 位作者 王蕾 赵文 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期77-81,共5页
利用暗能量的物态方程ω(z),得到了构造tachyon场势能函数的基本方程.然后对常用的4种物态方程的参数化模型分别计算了tachyon场的势能函数.由这4种模型所得到的势能函数均是单调的,并且在低红移时具有相同的渐近行为.
关键词 物态方程 tachyon场 参数化模型
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银河系演化早期的锂丰度研究进展
9
作者 崔子嘉 朱宗宏 赵刚 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2013年第4期425-441,共17页
贫金属星一般指形成于宇宙早期的年老恒星,近几年观测发现的几颗极贫金属星,推测其年龄与银河系年龄相近。通过研究它们的锂丰度可以为银河系及早期恒星的形成与演化研究提供观测限制。对金属丰度较低,且Te?>5700 K的主序星进行研究... 贫金属星一般指形成于宇宙早期的年老恒星,近几年观测发现的几颗极贫金属星,推测其年龄与银河系年龄相近。通过研究它们的锂丰度可以为银河系及早期恒星的形成与演化研究提供观测限制。对金属丰度较低,且Te?>5700 K的主序星进行研究发现,其锂丰度与金属丰度和有效温度无关,这种现象被称为"锂丰度平台"。随着样本数的增加,一些研究发现锂丰度与金属丰度和有效温度之间有一定的相关性。对贫金属星的样本分析结果显示,锂丰度平台在贫金属端的恒定性被破坏,具体表现为锂丰度随金属丰度的降低而急剧下降,并且伴随更大的弥散。对此有两种的解释:(1)不同的研究手段或分析方法给出不同的锂丰度值,使得样本呈现出锂平台被破坏的现象;(2)有相应的物理机制使得样本中的锂被消耗。诞生于宇宙早期的贫金属星,其锂丰度接近于宇宙早期的锂丰度值,而原初锂丰度与宇宙学模型参数中的重子数密度有关,因此可以用贫金属星的锂丰度值来限制宇宙学模型参数。 展开更多
关键词 宇宙学 元素丰度 贫金属星
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哈勃参量限制宇宙的backreaction效应
10
作者 曹树磊 杨英杰 张同杰 《北京师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期144-150,共7页
主要研究不均匀宇宙下的平均宇宙模型对宇宙加速膨胀的解释.首先,通过对该尘埃宇宙模型下的backreaction效应和Larena等提出的模板度规结合,得出了如下结论:FLRW度规对早期宇宙的演化能进行准确描述,但到晚期大约aD>0.1之后与backrea... 主要研究不均匀宇宙下的平均宇宙模型对宇宙加速膨胀的解释.首先,通过对该尘埃宇宙模型下的backreaction效应和Larena等提出的模板度规结合,得出了如下结论:FLRW度规对早期宇宙的演化能进行准确描述,但到晚期大约aD>0.1之后与backreaction模型区别明显.其次,选择通过有效哈勃参量来限制宇宙学参量.由于不能得到准确的尺度因子和红移关系,于是近似选择FLRW度规代替模板度规进行限制.限制结果发现Ωm=0.25+0.02-0.02(1σstat),与其他观测如超新星遗迹探测(SNLS)和Ⅰa型超新星等符合的很好.最后,通过限制结果的最佳拟合值对此模型下的宇宙学参量进行了分析,表明宇宙的backreaction效应可以很好解释宇宙加速膨胀,因此值得对此模型进行进一步的研究. 展开更多
关键词 暗能量 BACKREACTION 哈勃参量
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天牛数值模拟中的BAO测量、宇宙空洞的统计与成团性分析
11
作者 刘雨 覃健 +1 位作者 刘洋 张同杰 《北京师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期716-725,F0003,共11页
本文依靠一套空前大规模的N体数值模拟(天牛数值模拟)数据,利用球形过密度方法(spherical overdensity approach)在模拟数据中搜寻并证认暗物质晕,得到了一套高质量的暗物质晕样本数据.通过计算5组数密度不同的大质量暗物质晕(模拟星系... 本文依靠一套空前大规模的N体数值模拟(天牛数值模拟)数据,利用球形过密度方法(spherical overdensity approach)在模拟数据中搜寻并证认暗物质晕,得到了一套高质量的暗物质晕样本数据.通过计算5组数密度不同的大质量暗物质晕(模拟星系)样本的两点相关函数对其BAO信号进行了探测并分析了其成团性.发现更大质量的暗物质晕在更小尺度上成团性更高,并且发现这5条两点相关函数曲线在共动尺度为113.5 h^(-1) Mpc处趋于相交后反转,说明此共动尺度对暗物质晕的大尺度成团性有特殊意义,本文对其应用价值做了详细讨论.利用暗物晕的位置作为示踪体通过Delaunay三角剖分技术将空间剖分成四面体网孔,四面体网孔的外接球被定义为DT(delaunay triangulation)空洞.DT空洞相互交叠并大约为其示踪体数量的7倍并很好地反映出球体所在区域的示踪体空间数密度,这使得可以对此类空洞进行十分有效的成团性分析,这在以往文献定义出的空洞(样本量太少)的成团性分析中是难以做到的.本文对DT空洞做了一些基本的统计研究与基于两点相关函数的成团性分析,发现示踪体数密度的增加使得DT空洞的半径分布整体向小尺度偏移,DT空洞样本的两点相关函数存在一峰值,其对应的尺度与DT空洞样本的平均直径相互对应,并且发现更大半径种类的DT空洞在峰值尺度(DT空洞样本平均直径尺度)的成团性更小.同样也构造出了另一种不交叠的空洞,并且探究了它们的统计性质与成团性质.发现即使示踪体的数密度有所改变,所有不交叠空洞的体积之和总是大约占模拟盒子体积的45%,并对其可能的应用价值进行了讨论. 展开更多
关键词 宇宙学 重子声学振荡 统计方法 宇宙空洞 宇宙大尺度结构
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随机引力波背景及天琴探测
12
作者 蒋贇 梁正程 +1 位作者 胡一鸣 魏东东 《中山大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期53-61,共9页
在毫赫兹频段附近存在着种类丰富的随机引力波源,主要来自原初宇宙和早期宇宙演化的过程,以及晚期宇宙各种天体物理过程产生的引力波的非相干叠加。天琴等空间引力波探测器在毫赫兹频段具有最好的灵敏度,因此空间引力波探测将帮助我们... 在毫赫兹频段附近存在着种类丰富的随机引力波源,主要来自原初宇宙和早期宇宙演化的过程,以及晚期宇宙各种天体物理过程产生的引力波的非相干叠加。天琴等空间引力波探测器在毫赫兹频段具有最好的灵敏度,因此空间引力波探测将帮助我们深入探知宇宙起源及其演化的细节;也有望成为探查超标准模型新物理的独特而有效的途径。本文将介绍多种随机引力波背景的产生机理以及简单评估天琴对随机引力波背景的探测能力。 展开更多
关键词 引力波 随机引力波背景 宇宙演化 天琴计划
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全息预加热宇宙学模型
13
作者 蔡一夫 林树 +1 位作者 刘峻宇 孙佳睿 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1447-1452,共6页
提出了一个存在强耦合的宇宙预加热过程的全息理论描述.在这一描述下,极早期宇宙中的暴胀子与物质场之间的能量交换可以通过一个全息超导模型来模拟实现.其中,预加热过程的物质场会经历近乎于指数放大,而这正好可以用边界扩展的整体时... 提出了一个存在强耦合的宇宙预加热过程的全息理论描述.在这一描述下,极早期宇宙中的暴胀子与物质场之间的能量交换可以通过一个全息超导模型来模拟实现.其中,预加热过程的物质场会经历近乎于指数放大,而这正好可以用边界扩展的整体时空中的亚稳态“黑洞”的准正态模式来刻画.我们的结果揭示了,物质场可以在强耦合环境中连续产生,这与弱耦合情况是截然不同的.此外,在强耦合下的物质场放大对暴胀子真空期望值的依赖性增强.基于我们所提出的理论机制,暴胀结束后尚处于极高温度下的极早期宇宙很可能是可以被探知的. 展开更多
关键词 宇宙预加热 准正态模式 强耦合 全息原理
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全息宇宙预加热的准正态模式和全息重正化
14
作者 蔡一夫 林树 +1 位作者 刘峻宇 孙佳睿 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1498-1506,共9页
在宇宙预加热的全息理论描述中,暴胀子与物质场之间存在强耦合环境中的能量交换,这一过程可以由渐近反德西特(AdS)时空中的弗里德曼-罗伯逊-沃克(FRW)边界上的超流体和超导体的正态分量来模拟.研究了全息预加热理论图像的两个动力学性质... 在宇宙预加热的全息理论描述中,暴胀子与物质场之间存在强耦合环境中的能量交换,这一过程可以由渐近反德西特(AdS)时空中的弗里德曼-罗伯逊-沃克(FRW)边界上的超流体和超导体的正态分量来模拟.研究了全息预加热理论图像的两个动力学性质.首先,详细研究了围绕亚稳态毛状黑洞的准正态模式(QNM)的动力学演化.这种分析可以定量地描述在强耦合情况下连续产生的物质场的预加热过程.其次,对AdS-FRW背景的全息重正化过程进行了详细分析,这使得我们能够读取可以作宇宙学应用的物理算符期望值. 展开更多
关键词 预加热 演化 准正态模式 全息重正化
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在高维时空中含宇宙项的荷电静态球对称内解
15
作者 俞大为 沈有根 《天文学报》 CSCD 北大核心 1992年第2期153-158,共6页
本文求得了在高维时空中含宇宙项的荷电静态球对称内解,并且在推广的Florides条件下对该内解进行了讨论.此处相应的TOV方程也被导出了.有关高维的(当然也包括四维)Schwsrzschild、Schwarzschild-de Sitte r、Floride s和Florides-de Sit... 本文求得了在高维时空中含宇宙项的荷电静态球对称内解,并且在推广的Florides条件下对该内解进行了讨论.此处相应的TOV方程也被导出了.有关高维的(当然也包括四维)Schwsrzschild、Schwarzschild-de Sitte r、Floride s和Florides-de Sitter等类型的内解均是本文结果的特殊情况. 展开更多
关键词 宇宙常数 荷电 球对称 内解
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早期宇宙中的烟雾是如何消散的?
16
作者 Yudhijit Bhattacharjee 胡德良 《气候变化研究进展》 CSCD 2011年第4期280-280,共1页
大爆炸之后,宇宙就像一个充满烟雾的房间,这种烟雾实际上是由质子和电子结合生成的氢原子,由于阻拦光线,年轻的宇宙进入了"黑暗时期"。当宇宙10亿岁的时候,烟雾全部消散,恒星和星系显露出来。然而,究竟是什么驱散了烟雾?
关键词 早期宇宙 烟雾 消散 大爆炸 氢原子 星系 恒星
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能量守恒和宇宙大爆炸
17
作者 王燕生 《东北大学学报(社会科学版)》 1999年第4期32-34,共3页
人们从观察众多的自然现象总结出能量守恒定律,后来通过研究对称性与守恒定律的关系发现,每一个守恒定律都是由于自然界某种对称性引起的,能量守恒对应于时间平移对称,即时间平移不变性。宇宙大爆炸理论提出后,大爆炸开始的那一瞬... 人们从观察众多的自然现象总结出能量守恒定律,后来通过研究对称性与守恒定律的关系发现,每一个守恒定律都是由于自然界某种对称性引起的,能量守恒对应于时间平移对称,即时间平移不变性。宇宙大爆炸理论提出后,大爆炸开始的那一瞬间为时间起点,这一瞬间之前,谈论时间是没有意义的,也就是说宇宙大爆炸使我们再不能认为时间具有平移不变性了,能量守恒的理论基础出现裂痕。与此同时,利用高精度的激光测距技术,发现万有引力常数随时间变化,这表明孤立系统的能量可能真的不是恒量。 展开更多
关键词 能量守恒 宇宙大爆炸 时间平移不变性 万有引力常数变化率
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Euclid实验数据对相互作用暗能量模型的预测限制
18
作者 马晓娇 代纪平 夏俊卿 《北京师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期194-204,共11页
模拟了加入非线性理论不确定性误差的Euclid巡天数据,同时结合宇宙微波背景辐射(CMB)、BAO和Ia型超新星(SNe Ⅰa),利用马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC)算法,在完整的参数空间下对wCDM模型进行预测限制,对暗能量与暗物质间的相互作用性质进行探... 模拟了加入非线性理论不确定性误差的Euclid巡天数据,同时结合宇宙微波背景辐射(CMB)、BAO和Ia型超新星(SNe Ⅰa),利用马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC)算法,在完整的参数空间下对wCDM模型进行预测限制,对暗能量与暗物质间的相互作用性质进行探讨.为了研究Euclid巡天项目对不同相互作用暗能量模型的耦合常数(β)、暗能量状态方程(w)等参数的限制效果,采用CMB+BAO+SNe Ia和Euclid+CMB+BAO+SNe Ia数据组合对4个相互作用暗能量模型进行了限制对比,得到结论如下:1)除了Qde ∝ 3βHρdevde模型,其他模型在加入Euclid模拟数据后,模型参数均得到了更好的限制.2)在各个模型中,用CMB+BAO+SNe Ia数据组合限制时,β均在1.2σ置信区间内不为0;当用Euclid+CMB+BAO+SNe Ia数据组合限制时,在Qde∝3βHρcvc、Qde∝3βHρcvde、Qde∝3βρdevc这3个模型中,均在1σ置信区间内不为0;在Qde∝3βHρdevde模型中,β在1.9σ置信区间内不为O.Euclid巡天实验结合CMB、超新星、哈勃参量的直接测量等宇宙学探针,将会帮助进一步了解暗能量、暗物质性质. 展开更多
关键词 相互作用暗能量模型 Euclid星系巡天 非线性理论不确定性误差
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冷暗物质晕紧致参数的研究进展
19
作者 曹一贤 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2013年第4期494-508,共15页
暗物质晕是冷暗物质宇宙学模型下宇宙结构组成的基本单位,暗晕的紧致参数是描述暗晕结构的重要参数,因而在宇宙学诸多研究中得到广泛的应用。主要回顾近年来冷暗物质晕紧致参数的相关研究进展,特别是关于紧致参数与暗晕质量的依赖关系;... 暗物质晕是冷暗物质宇宙学模型下宇宙结构组成的基本单位,暗晕的紧致参数是描述暗晕结构的重要参数,因而在宇宙学诸多研究中得到广泛的应用。主要回顾近年来冷暗物质晕紧致参数的相关研究进展,特别是关于紧致参数与暗晕质量的依赖关系;总结了目前主流的关于紧致参数的理论模型并介绍其各自特点;结合数值模拟结果,讨论了主流模型的实用性。最后对未来紧致参数的研究做了展望。 展开更多
关键词 暗物质晕 数值模拟 冷暗物质
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狄拉克方程解和真空的第二种激发
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作者 葛旭初 《长沙水电师院自然科学学报》 1991年第1期75-83,共9页
本文分析了狄拉克方程解,认识到真空有两种,而狄拉克真空只是其中的一种.假定真空有两种激发,并与大爆炸学说相结合得到了正负能物质对称宇宙模型.对正反物质不对称作出了新的解释.说明了狄拉克真空和负能电子至少在我们的宇宙中不存在.
关键词 负能方程解 狄拉克真空 第二种激发 宇宙论
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