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[转载][转载自 李淼] 暗能量综述

已有 3739 次阅读 2011-4-7 12:33 |系统分类:科研笔记|关键词:李淼,,暗能量综述,Dark,Energy| Energy, 李淼, Dark, 暗能量综述 |文章来源:转载

[转载自 李淼] 暗能量综述
2011年4月3日
http://limiao.net/2789
感谢李淼教授同意转载!
 

        从去年年底,一直致力于写暗能量综述,这篇文章很长,达到176页,应该是暗能量综述里最长的文章。作者除了我,还有王一,李霄栋和王爽。

        文章:Dark Energy

        这篇文章正文151页,文献目录就有20多页,文章贴出后很快收到十几封信要求引用他们的文章。文章分两大部分,第一部分总结理论模型和想法,有83页,其余是总结观测暗能量手段,未来观测计划,以及数值工作。

        第一部分是理论部分,先大致回顾了Weinberg在他的著名综述文章中的分类(Rev. Mod. Phys. 61 (1989) 1)。这篇文章比暗能量的发现早了大约10年,这篇文章目前被引了1900次。即使在1998年前,宇宙学常数一直是个重要的理论问题,所以Weinberg的文章每年大约也有25次引用左右。而在1998年之后,被引了1600次左右。当然,这个引用数目并不吓人,因为我想Weinberg不会去特意写信让大家去引他。1998年Riess等人的文章被引了五千次了。

        Weinberg的分类是:1、超对称和超弦。2、人择原理。3、调节机制。4、修改引力理论。5、量子宇宙学。

        我们将98年以后的新模型新想法分成8类,前五类和Weinberg的一样,只是将第一类变成了对称性。新增的3类是:6、全息原理。7、引力的反作用。8、唯象理论。

        其实第8类包含的quintessence也早就了。第8类最大,几乎所有不带理论想法的模型都是唯象模型。

        对称性除了超对称外,还有’t Hooft等人的坐标延拓,共形对称性,还有每个量子场和其ghost partner之间的对称性。人择原理则有不少弦论界中的人相信,例如Susskind和Polchinski。调节机制则增加了高维中的调节机制,例如通过膜与bulk中的标量场的耦合来调节。第4类,修改引力,也许在唯象模型之外发表文章最多的一类了。我们将f(R)理论,MOND及其相对论性推广,DGP理论都归在这一类。第五类,主要是Hartle-Hawking的无界波函数理论,其实这一类研究的人最少,也缺乏理论基础。

        毫无疑问,我自己对第6类最感兴趣,我自己的理论研究基本只在这一类中。你要让我打赌,我会将赌注押在这一类上。在研究全息暗能量之外,过去两年我还研究了Casimir energy以及熵力与暗能量的关系。我坚信暗能量是有限尺度效应,即暗能量的“总能”与宇宙某个宏观尺度成正比,能量密度与该尺度的平方成反比。那么,暗能量或宇宙学常数的紫外发散是怎么解决的?我倾向于严格抵消。当然,我们在文章中没有强调我个人的观点。

        对暗能量的探测手段,李霄栋和王爽认真地调研了几个月。

        暗能量的探测手段首先是IA型超新星。宇宙加速膨胀就是用超新星的Hubble图发现的。在超新星之外,最常用的手段就是CMB和BAO了,前者是微波背景辐射,后者是重子声学振荡。目前,CMB有用的数据点不多,BAO也 不多。也许在未来,BAO的数据会越来越多。

        在以上三大主要手段外,还有:弱引力透镜;星系团计数;伽玛暴;X射线气体;Hubble参数的直接观测;古老星体的年龄;密度涨落的成长因子。

        接着是综述暗能量的探测计划,这是根据2006年暗能量Task Force的分类,分为四个阶段。第一阶段已经结束了,第二阶段正在进行中,第三阶段即将实施,第四阶段是未来10年左右要实施的。从暗能量的两个简单参数(w_0, w_a)来看,第三、第四阶段提高的精度都是3倍左右。当然如果考虑更多的参数,提高还是蛮多的。后来一些计划进化了,例如JDEM进化成了WFIRST。

  

———————— 补充 ————————

(1)李淼老师等的论文,在《Dark Energy》,Cosmology and Extragalactic Astrophysics (arXiv:1103.5870v2 [astro-ph.CO]):http://arxiv.org/abs/1103.5870

(2)一些读者评论摘录如下(陆续补充中):

2011年4月3日17:08:47
李老师,正在拜读您的大作.
关于暗能量的探测方法, 还有下面的:
In 1986, Schutz found that the luminosity distance of the binary neutron stars (or black hole) can be independently determined by observing the gravitational wa ves generated by this system. If we can also find the electricmagnetic counterpart, the redshift can also be determined. Thus the dL-z relation can be used to study the evolution of universe. This is the so-called: standard sires. (Schutz,Nature,1986)。
最近有很多人讨论利用LISA能探测到的超大质量双黑洞,或者用Einstein Telescope能探测到的双中子星系统来探测暗能量:
B. Schutz, Nature (London) 323, 310 (1986).
D. E. Holz and S. A. Hughes, Astrophys. J 629, 15 (2005). [LISA]
K. G. Arun, B. R. Iyer, B. S. Sathyaprakash, S. Sinha, and
C. Van Den Broeck, Phys. Rev. D 76, 104016 (2007); [LISA]
B. S. Sathyaprakash, B. F. Schutz, and C. Van Den Broeck,
Classical Quantum Gravity 27, 215006 (2010). [ET]
W. Zhao, C. Van Den Broeck, D. Baskaran, and T. G. F. Li
PRD 83, 023005 (2011) [ET]

 

2011年4月7日11:26:21
any one see this?
http://www.nytimes.com/2011/04/06/science/06particle.html?_r=1&ref=science

and the paper:
http://arxiv.org/abs/1104.0699



http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-430470.html

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2 刘全慧 vigorous

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