暗能量模型-课件.ppt
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- 关 键 词:
- 能量 模型 课件
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1、粒子宇宙学研究进展粒子宇宙学研究进展中科院高能所 张新民张新民Inflation+Dark Matter+Dark Energy1998年,SN发现暗能量;(邵逸夫奖,Nobel prize?!)2000年,Maxima,Boomerang 平坦宇宙;2003年,WMAP,SDSS,2dfGRS2004年,“Golden Sample”,SNLS2006年,WMAP32008年,WMAP5(2010年邵逸夫奖)2008年,年,Pamela,ATIC2009年,年,Fermi LAT2010年,年,WMAP7近年宇宙学研究重大进展及挑战近年宇宙学研究重大进展及挑战 73%:暗能量?23%:暗物质
2、?1)Dynamics of Inflation?2)Dark Energy?3)Dark Matter?4)Why no antimatter?我国基础研我国基础研究的一个机究的一个机遇!?遇!?上天,上天,入入地到南极地到南极路线图暗物质探测:近期:羊八井中期:小卫星,地下实验室长期:空间站建议:启动小卫星、地下实验室预研究暗能量探测:LAMOST,南极DOME近期:LAMOST中期:南极DOME A四米光学望远镜建议:启动南极DOME A四米光学望远镜预研究报告提纲报告提纲1)“两暗一黑三起源两暗一黑三起源”介绍介绍 2)WMAP今年得了邵逸夫奖今年得了邵逸夫奖WMAP7部分工作介绍部分
3、工作介绍-摘之国台严峻台长报告近期这个提法宣传的很多,中央,科学院各级领导肯定Comments:1)争议集中在争议集中在“生命起源生命起源”的定义的定义 (南极香山会议,(南极香山会议,王力帆与张新民商议应写个注释)王力帆与张新民商议应写个注释)2)发明地是高能所)发明地是高能所3)物理诠释)物理诠释(见张新民南昌会议报告):见张新民南昌会议报告):两暗(暗物质暗能量):两暗(暗物质暗能量):一样一样一黑:天文注重观测,一黑:天文注重观测,而物理注重理论如黑洞熵而物理注重理论如黑洞熵三起源:天文:三起源:天文:宇宙,天体,宇宙,天体,生命生命 物理:物理:宇宙,物质起源(宇宙,物质起源(why
4、 no antimatter?)质量起源质量起源(LHC,BES,electroweak,chiral symmetry breaking)2001年WMAP卫星升空 2003年公布一年观测数据Nothing is special Concordance ModelLarge Running;Small l Suppression;Tau too large 2006年公布三年观测数据Large Running;Small l Suppression;Tau normal;Dark Energy with Constant EOS,Perturbation;排除了 暴涨模型;2008年公布五年
5、观测数据+Time evolving EOS;CMB rotation angle (CPT&P Violation)2010年公布七年观测数据 410(23)sn Comments:1)WMAP 的贡献很像 上世纪九十年代LEP的贡献 LEP:粒子物理标准模型的精确检验 Nothing is special new!WMAP:宇宙学精确时代2)LEP-t Hooft,M.Veltman,Nobel Prize,理论计算,发散,重整;WMAP,邵逸夫奖=线性扰动理论 CosmoMC(Nobel prize?)3)粒子物理的标准模型,唯象上虽然很成功,但存在一些基本问题未解 对称性破缺,Higg
6、s?,flavor problem,CP origin?Big-Bang cosmology,唯象上成功(参数确定),但大的基本问题:暗物质粒子,暗能量物理本质,暴涨机制?,0,01 wwDifficulty with dark energy perturbationwhen w crosses-1-发散问题发散问题Similar to the non-renormalization without Higgs in the electroweak theoryHere,also need extra degree of freedom-Quintom field SM:量子场论,规范场 宇宙
7、学:扰动理论 国际上CosmoMC(光子,重子,暗物质扰动)+暗能量扰动 S.Weinberg t Hooft,M.Veltman:Higgs 理论的成功!但,Higgs not discovered,LHC?宇宙学参宇宙学参数数对应对应SM:粒子质:粒子质量,量,耦合常数等耦合常数等Primordial power spectrum:暗能量状态方程参数化暗能量状态方程参数化:暗能量模型:暗能量模型:用天文观测数据确定宇宙学参数用天文观测数据确定宇宙学参数-Global Fitting1)宇宙学常数:)宇宙学常数:w=-1;2)Quintessence:w-1;3)Phantom:w-1;4)
8、Quintom:w 越过越过-1zzwwzwDE1)(10II.天文观测数据天文观测数据:1)超新星(SN)2)微波背景辐射(CMB)3)大尺度结构(LSS)。III.数据拟和分析方法数据拟和分析方法:Monte Carlo Markov Chains上海超级计算机上海超级计算机修改的修改的CAMB/CosmoMC暗能量扰动新方法暗能量扰动新方法 B.Feng,X.Wang and X.Zhang,PLB607,35(2005);G.B.Zhao,J.Q.Xia,M.Li,B.Feng&X.Zhang,PRD 72,123515(2005)。Astronomical Observations:
9、SNeIa:397 samples “constitution”CMB:WMAP7,BOOMERanG,CBI,VSA,ACBAR LSS:SDSS,2dFGRSGRB,Weak LensingWMAP7结果InflationDark energyCPTInflationPredictions:1.Flat Universe();2.and ,Current Status:1.,fit ok;2.about ;3.Less than .Inflation dynamics observed?n_s=1 disfavored by more than 3 sigmaDegeneracy amon
10、g n_s and w(z)6050:64:224NmNDetermining Cosmological Parameters with Latest Observational Data.Jun-Qing Xia,Hong Li,Gong-Bo Zhao,Xinmin Zhang Published in Phys.Rev.D78:083524,2008 (for WMAP5)实验证据实验证据: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基本特征:3/1/03pwp注意:辐射注意:辐射 w=1/3,w
11、=1/3,物质物质 w=0w=0,由此直观上理解暗能量的负压性质十由此直观上理解暗能量的负压性质十 分困难;分困难;暗能量模型可由状态方程暗能量模型可由状态方程 w w 来来分类。分类。暗能量简介暗能量简介 1.负压负压 2.完全或者几乎不结团完全或者几乎不结团 暗能量理论模型简介暗能量理论模型简介 1 1)宇宙学常数(真空能)宇宙学常数(真空能)34(2*1 0V)e2)动力学场:动力学场:精质(精质(QuintessenceQuintessence,Phantom,Quintom Phantom,Quintom)1w 不同模型预言的不同模型预言的w w演化行为不一样演化行为不一样 暗能量是
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