宇宙学简介宇宙学简介

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

哈勃定律哈勃定律宇宙在膨胀：星系间距离在增大 Hlv

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19781978 年诺贝尔奖年诺贝尔奖

Arno Allan Penzias

Robert Woodrow Wilson

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

微波背景辐射微波背景辐射

微波背景辐射（卫星观测）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

宇宙微波背景观测（宇宙微波背景观测（ WMAPWMAP ））

20062006 年诺贝尔奖年诺贝尔奖2006: "for their discovery of the blackbody form and anisotropy of the cosmic microwave background radiation"

John C. Mather George F. Smoot

宇宙学方程（牛顿引力）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

22

22

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3

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宇宙学方程（广义相对论）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？）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）标准宇宙学（三十年前）辐射

尘埃物质

空间曲率

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宇宙演化历史宇宙演化历史

标准宇宙学问题标准宇宙学问题视界问题

平坦性问题磁单极等问题

暴涨宇宙学模型暴涨宇宙学模型

宇宙加速及暗能量宇宙加速及暗能量

亮度距离亮度距离标准烛光标准烛光

F

LDL 4

24 D

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超新星观测

超新星观测超新星观测Science 18

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

BREAKTHROUGH OF THE YEAR:ASTRONOMY: Cosmic Motion Revealed

暗能量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)

宇宙中物质成分（现在宇宙）宇宙中物质成分（现在宇宙）

谢谢！谢谢！