中国科学院紫金山天文台：宇宙学研究的三个阶段（陆埮）

1 大爆炸宇宙学 1946. Gamow

大爆炸宇宙学 1946：Gamow 1

大爆炸字宙学的提出 Gamow: 1946 根据膨胀倒退回去,必有个起始点。 膨胀带来宇宙的演化,从高温、高密绝热膨胀降 温、降密,经历各个演化阶段。 可以明确计算每时每刻宇宙物态的变化、各种物 理过程的发生以及引起的各种观测特征。 今天大尺度均匀,推到早期是真正的由粒子组成 的均匀气体

大爆炸宇宙学的提出 Gamow: 1946 • 根据膨胀倒退回去，必有个起始点。 • 膨胀带来宇宙的演化，从高温、高密绝热膨胀降 温、降密，经历各个演化阶段。 • 可以明确计算每时每刻宇宙物态的变化、各种物 理过程的发生以及引起的各种观测特征。 • 今天大尺度均匀，推到早期是真正的由粒子组成 的均匀气体

Feynman名言x “物狸学家具有样的习慣,对 于任一类现象,研完它们的最简单例 子,把返称为‘物醒’,而把更复杂 的情况,看作其它领域的事。” R. P. Feynman

Feynman 名言 “物理学家具有这样的习惯，对 于任一类现象，研究它们的最简单例 子，把这称为‘物理’，而把更复杂 的情况，看作其它领域的事。” R. P. Feynman

字宙学基本关系式 H2=(R/R)2=2-+ R/R=-4(P+3p)+ ,P1∝(1+z) 3(1+7) g(2)=-B=(1+3w)

宇宙学基本关系式 ( ) (1 3 ) , (1 ) / ( 3 ) ( / ) 2 1 3(1 ) 3 3 4 3 3 2 2 8 2 2 q z w w z R R p H R R R H R w i p i G R G k i i i  − = +   + = − + +  = − + +           

温度(K)能量(eV)时间(秒)时代 物理过程 1032 1028 10-44 Planck时代 28 1024 10-36 大统一时代 10-353暴胀阶段 暴胀过程 1013 10 10-6 强子时代 1011 10 110 0-2 轻子时代 1010 中微子脱耦 中微子脱耦 5×109 5×105 电子对湮灭 电子对湮灭 10 3分 核合成时代轻核素生成 3×10 0.3 38万年复合时代 微波背景辐射 4亿年第一代恒星生成再电离 星系 大尺度结构形成 2.7 3×104 137亿年现代

温度（K） 能量（eV）时间（秒） 时代 物理过程 1032 1028 10-44 Planck时代 1028 1024 10-36 大统一时代 10-35,-33 暴胀阶段 暴胀过程 1013 109 10-6 强子时代 1011 107 10-2 轻子时代 1010 106 1 中微子脱耦 中微子脱耦 5109 5105 5 电子对湮灭 电子对湮灭 109 105 3分 核合成时代 轻核素生成 3103 0.3 38万年 复合时代 微波背景辐射 4亿年 第一代恒星生成 再电离 星系 大尺度结构形成 2.7 310-4 137亿年 现代