宇宙反弹暴涨模型及其观测检验
批准号:
12075246
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
朴云松
依托单位:
学科分类:
相对论、引力与宇宙学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
朴云松
中文摘要
宇宙暴涨理论已被观测强烈地支持,由于其是检验物理学基本理论的天然实验室,因此暴涨宇宙学一直是基础物理学的研究前沿。不过与之相关的宇宙学奇点和原初扰动的超Planck(Trans-Planckian)问题一直没有解决,这促使人们认为宇宙在暴涨之前或许有一个反弹。本项目将深入研究反弹暴涨模型,旨在解决理论与观测检验中的关键科学问题,从宇宙微波背景大尺度反常的拟合中分析反弹有效场论的物理,同时结合超Planck监督猜想,完善非奇异宇宙学的有效场论,探讨其紫外行为,及其与基本理论的联接。
英文摘要
The theory of cosmic inflation has been strongly supported by observations, it is a natural lab testing the fundamental theory, so it has always been the research frontier of cosmology. However, a puzzle related to the cosmological singularity and the trans-Planckian problem of primordial perturbations has not been solved, which makes people start to think about the pre-inflationary physics, that is, the universe has a bounce before the inflation. This project will study the theory and observation test of bounce inflation model. It mainly solves the related problems in the data fitting of bounce inflation model, and analyzes the physics of effective field theory of bounce from the fitting for the large-scale nomaly of cosmic microwave background. At the same time, it improves the effective field theory of nonsingular cosmology, discusses its ultraviolet behavior, and its connection with the fundamental theory with the trans-Planckian censorship conjecture.
宇宙暴涨理论一直是宇宙极早期演化的标准模型。本项目结合当前的观测对其开展了深入研究,主要研究内容和代表性成果如下:1、发现Hubble常数危机的早期解决方案会导致一些重要参数尤其是原初标量扰动谱指数的显著移动,特别地若Hubble常数值是Riess等人测量的H0=73,那么原初标量扰动谱将是严格标度不变的,即谱指数ns=1,此即半个世纪前Harrison-Zeldovich谱;2、swampland猜想表明若dS真空若存在,其应该很不稳定,我们指出在暴涨期间dS真空的衰变将会在脉冲星计时阵列波段产生一个独特的随机引力波背景,其可以解释近来一些实验组在纳赫兹波段的观测;3、证明暴涨的efolds数不受其de Sitter熵的约束,暴涨之后的观察者收集到的原初扰动信息流遵从Page曲线。我们ns=1的工作若被观测证实,将会改变当前宇宙学的教科书,深化人们对极早期宇宙物理的思考。暴涨理论的创始人Linde在其文章中多次引用和评论了我们的工作,其称:一些研究要求当前数据的重要的再解释,这导致了ns=1。并且其在首届国际基础科学大会上介绍了我们的工作。我们的AdS-EDE模型现已成为Hubble常数危机的主流解决方案之一,获得了广泛关注,已被引用约200次,是最近5年天体物理、引力和宇宙学领域在国际上被引前100名的工作之一。第一作者博士生叶根获邀在美国伊利诺伊大学举行的宇宙学年会COSMO21上介绍了该工作。
Planck相关的极早期宇宙物理问题研究
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批准号:11575188
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项目类别:面上项目
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资助金额:62.0万元
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批准年份:2015
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负责人:朴云松
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依托单位:
大N宇宙学的理论研究及观测检验
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批准号:11075205
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项目类别:面上项目
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资助金额:38.0万元
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批准年份:2010
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负责人:朴云松
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依托单位:
早期宇宙若干物理问题的研究
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批准号:10775180
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项目类别:面上项目
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资助金额:28.0万元
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批准年份:2007
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负责人:朴云松
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依托单位:
宇宙暴涨模型及其检验
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批准号:10405029
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:16.0万元
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批准年份:2004
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负责人:朴云松
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依托单位:
国内基金
海外基金