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宇宙学和暗能量中科院高能所张新民2010年4月19日
近年宇宙学研究重大进展及挑战1998年,SN发现暗能量;2000年,Maxima,Boomerang平坦宇宙;2003年,WMAP1,SDSS,2dfGRS2003年世界十大科技进展2004年,“GoldenSample”,SNLS2006年,WMAP32008年,WMAP5(引用2012次)2010年,WMAP773%:暗能量?Inflation+DarkMatter+DarkEnergy23%:暗物质?我国基础研究的一个机遇!?1)DynamicsofInflation?2)DarkEnergy?3)DarkMatter?(见毕效军报告)4)Whynoantimatter?
?2001年WMAP卫星升空?2003年公布一年观测数据Nothingisspecial?ConcordanceModelLargeRunning;SmalllSuppression;Tautoolarge?2006年公布三年观测数据LargeRunning;SmalllSuppression;Taunormal;DarkEnergywithConstantEOS,Perturbation;排除了暴涨模型;?2008年公布五年观测数据+TimeevolvingEOS;CMBrotationangle(CPTPViolation)
WMAP7结果InflationDarkenergyCPT
报告提纲1)Inflation检验2)暗能量研究进展3)宇宙学CPT检验(详见李明哲报告)4)AnomalousTopQuark,HiggscouplingsandElectroweakBaryogenesis5)中微子宇宙学6)总结
InflationPredictions:1.FlatUniverse();2.and,CurrentStatus:1.2.3.,fitok;;aboutLessthan
Inflationdynamicsobserved?n_s=1disfavoredbymorethan3sigma
Degeneracyamongn_sandw(z)DeterminingCosmologicalParameterswithLatestObservationalData.Jun-QingXia,HongLi,Gong-BoZhao,XinminZhangPublishedinPhys.Rev.D78:083524,2008(forWMAP5)
暗能量简介实验证据:1998年,SN发现加速膨胀;1998年世界十大科技进展2003年,WMAP,SDSS,精确宇宙学;2003年世界十大科技进展基本特征:?1.负压2.完全或者几乎不结团注意:辐射w=1/3,物质w=0,由此直观上理解暗能量的负压性质十分困难;暗能量模型可由状态方程w来分类。
暗能量理论模型简介1)宇宙学常数(真空能)宇宙学常数问题!2)动力学场:精质(Quintessence,Phantom,Quintom……)→不同模型预言的w演化行为不一样暗能量是宇宙学常数?还是动力学的?认识暗能量首要任务:基于天文观测数据、开展整体分析、确定暗能量状态方程
宇宙学常数还是动力学????预言宇宙演化的不同行为:?动力学场:宇宙中的“以太”1.精细结构常数改变:中微子与暗能量有关吗?2.中微子质量改变:1.ΛCDM:2.QCDM:XinminZhangetal,AnnNelsonetalReviewedbyG.DvaliinNature
AstronomicalObservations:SNeIa:397samples“constitution”CMB:WMAP7,BOOMERanG,CBI,VSA,ACBAR…LSS:SDSS,2dFGRSGRB,WeakLensing…
用天文观测数据检验暗能量模型-------GlobalFittingI)宇宙学参数1)宇宙学常数:w=-1;暗能量模型:2)Quintessence:w-1;3)Phantom:w-1;4)Quintom:w越过-1……暗能量状态方程参数化:Primordialpowerspectrum:
CMB---》引力扰动理论的成功Difficultywithdarkenergyperturbationwhenwcrosses-1--?发散问题Similartothenon-ren
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