【学术报告】Cosmological principle, dark energy and interstellar molecules
发布时间:2024-12-16 17:28:50

时间:20241218日(周三)1500

地点:物理科学与技术学院 小阶梯教室


主讲人:杨晓峰研究员/国家级人才

杨晓峰,2006年东北林业大学物理学学士,2012年中国科学院天文学博士,2018年意大利罗马大学物理学博士,IAU会员,QRL编辑,ATI青年编委。2016年以国家级人才候选人身份入职中科院新疆天文台研究员,2019年在北京通过择优答辩,研究涉及宇宙大尺度结构、星系宇宙学和射电天文观测。


讲座摘要:

近些年宇宙学理论和观测都得到了较快发展,不过仍然存在一些没有被很好解决的问题。一百多年来,理论起源于爱因斯坦提出广义相对论,观测起源于哈勃发现宇宙膨胀,在后续的物理学家和天文学家不懈努力研究之后让宇宙学成为一门科学。上个世纪末宇宙加速膨胀的发现大大拓展了我们对宇宙的认知,驱动宇宙加速膨胀的神秘力量被称为暗能量,从此宇宙学标准模型即宇宙学常数/暗能量+冷暗物质模型 (ΛCDM) 被建立起来。 但是宇宙学标准模型仅仅是宇宙学家们的一个科研工作平台,本质上还算不上一个真正的物理理论模型(对比粒子物理的标准模型),因为暗能量和暗物质的本质都是未知的。现代宇宙学标准模型有两大基石:一个是宇宙学原理;另一个是广义相对论。广义相对论已通过大量的天文和天体物理检验,包括太阳系内检验、星系尺度检验、黑洞观测、引力波观测和宇宙学尺度上的检验。宇宙学原理并非物理学第一性原理(和量子力学基本原理不同),它只是人们研究宇宙学时的工作假定(简化假定/经验假设),最早在爱因斯坦用他的广义相对论研究宇宙的时候就这样假定的。宇宙学原理假定我们的宇宙空间在大尺度上是均匀和各项同性的,这样得出的宇宙学度规即FRW度规具有最简洁的形式。宇宙学原理可以总结为:宇宙面前,处处(空间)平等。宇宙学原理起源于哥白尼原理,它将平等的思想推广到全宇宙。我们把宇宙学原理推广到广义宇宙学原理,即物理定律和物理常数在整个宇宙中也是不变的;同时隐含了生命在宇宙中存在也不应该是孤立的,因为根据广义宇宙学原理,地球乃至太阳系在宇宙中并不处在一个特殊的位置或拥有特别的地位。然而,近些年宇宙学原理遭到一些观测上的挑战;在这个报告中,我们介绍对宇宙学原理检验的工作进展。同时,我们将汇报在推动宇宙加速膨胀主流解释暗能量的理论模型和相关性质方面的工作。探索清楚暗能量的本质可能还需要很多年,但是未来十年我们有可能研究清楚暗能量性质即暗能量是否就是爱因斯坦当年提出的宇宙学常数。暗能量性质是揭露其本质的必经之路,所以意义重大。最后,我们还会介绍在地外生命起源可能相关星际分子的射电探测方面的工作。