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0 前言与简介
0.1 前言
宇宙学的理论基础是相对论性引力理论,广义相对论是最简单的相对论性引力理论。相对论性引力理论的理论基础是微分几何和经典场论,经典规范场理论是最精彩的经典场论。因之宇宙学的理论结构必然要受到微分几何、经典规范场理论、相对论性引力理论中的基本概念的影响,宇宙演化也就必然会与微分几何、经典规范场理论、相对论性引力理论中的基本定律、规律、原理有着逻辑关联。本博文系列将结合我在前几次博文所建立之修改的宇宙模型来讨论这些影响和逻辑关联。
在《一个可能不存在‘大爆炸’的宇宙模型》那篇博文中,我已介绍过修改的宇宙模型之理论基础。为了便于查阅,兹再重复写在下面:
现在要改正过来:暗能量、暗物质应属于物质场而不属于引力场;即将阐述的宇宙演化中的逻辑关联可说明这个问题。我过去的错误认识是由于对这个问题理解得还不够深入,通过对宇宙演化中的逻辑关联之研究才逐渐搞清楚了这个问题。
0.2内容简介
对宇宙学理论的基本观点是:认为宇宙可分为两部分,即1,时空,也被称为引力场; 2,物质场。
时空的基本几何量是度规与联络,它们也就是引力场的基本场量。对于有挠时空,度规与联络是相互独立的,时空表现出具有曲率和挠率,引力场应由曲率和挠率共同影响;对于广义相对论时空,只有度规是独立的,时空只表现出具有曲率而无挠率,引力场便只由曲率影响。
物质场可分为三类:通常物质场,暗能量,暗物质。
引力场和物质场均由拉氏函数密度来描述,拉氏函数密度具有一些对称性,包含了引力场和物质场的很多信息。引力场的拉氏函数密度只具有时空对称性,只参与引力相互作用; 物质场的拉氏函数密度既具有时空对称性还具有内部对称性,不仅参与引力相互作用还参与内部相互作用。 物质场的拉氏函数密度是通常物质场的基本场量及其导数、暗能量的基本场量及暗物质的基本场量之泛函。由于存在或不存在基本场量导数的差别,便使得暗能量和暗物质不同于通常物质,前两者不受到内部相互作用。
由引力场和物质场的拉氏函数密度可导出场方程和守恒定律。
若空间各点都不存在物质场,即通常物质场的基本场量及其导数、暗能量的基本场量及暗物质的基本场量均为零,则物质场的能动张量处处为零,引力场的能动张量也必处处为零,这意味着时空成为Minkowski时空。可是,由于量子力学效应,量子振荡总是存在的,结合Lorentz 与Levi-Civita守恒定律便使得在任何时刻都有物质场能量创生;因之便可逐渐形成一个不存在‘大爆炸’的宇宙,也解释了物质场的能动张量从无到有的过程。……(后续博文将作详细论述)
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GMT+8, 2025-1-6 18:06
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