宇宙的起源与演化

飞一航符cx

近些天逛知乎时，被知乎上一些人说我不专业，不免感叹自己不学无术至此。在闲逛arxiv时看到这篇博士论文，于是为了试试自己还剩下几滴墨水，打算将其译为汉语。以下是摘要和目录部分，之后会陆续更新。（声明：本人并非宇宙学研究专业人士，只是呛呛能读懂相关论述，至于其中对错，留于聪明的知乎用户评判。）


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生活中最好的老师是经验，而经验源于时间。时间则是我愿度过余生的未来。

摘要

这篇文章的目的是为了质疑我们在构建宇宙LambdaCDM模型时引入的一些基本假设。这些我们关注的假设是宇宙的初始状态，大尺度结构的基本力和分析宇宙观测数据时的假设。对于每一个假设我们概括出其之后的理论理解，目前我们使用的方法和改进的策略，最后我们则要数值分析，定量研究这些新的解决方法/方案，来扩展之前的假设。
对宇宙的初始状态研究集中在宇宙起初最一般的、规范不变的扰动，以及这些扰动如何影响我们的观测结果诸如CMB的各向异性。我们证明了最一般的宇宙初始状态允许存在衰变绝热解，其对宇宙早期的微扰贡献是非零的。这种衰变模式在暴涨时期严重压低，使得不存在任何的可观测效应，因此如果我们探测到这种模式，则意味着可以排除大多数的暴涨模型，从而需要一个新的框架，例如跳跃/循环宇宙模型，去理解早期宇宙。
在研究了宇宙的初始状态之后，我们考虑了大尺度下引力的自然性。即假设引力是唯一一种在大尺度结构下起作用的力，我们提出了对两种不同星系的交叉关联函数进行检验的方法，这种方法对第五种力十分敏感。通过考察具有屏蔽特性的局部能量密度影响第五力的一般标量张量理论，表明未来的研究将有能力使用我们提出的方法来约束屏蔽的第五力。
最后，为了检验理论模型，需要我们对观测数据和统计方法有一个完备的理解。宇宙学中的数据分析的目的通常是通过观测数据反推出宇宙学参数。我们则考察其一个特殊的方面即反推过程中的协方差矩阵。通常的假设是协方差矩阵是可以在参数空间的基准点里计算的，不过这是不自洽的。我们通过计算了在协方差矩阵中包含参数依赖对宇宙学参数的约束能力的影响来明确了这个断言。
目录

• 引言
  
  
  • 宇宙简史
    
  • LambdaCDM模型
    
    
    • 背景
      
    • 微扰
      
    
    
  • 宇宙探测
    
    
    • 宇宙微波背景辐射
      
      
      • 温度各向异性
        
      • 角各向异性
        
      
      
    • 星系团簇
      
    • 星系透镜
      
    
    
  • 宇宙学统计方法
    
    
    • 两学派之争
      
    • 贝叶斯分析
      
    • 宇宙似然估计
      
    • 推论
      
      
      • MCMC
        
      • 费雪分析
        
      
      
    
    
  • 概览
    
  
  
• 宇宙初始状态：sine模式的信号
  
  
  • 背景介绍
    
  • 衰变模型的理论
    
    
    • 辐射概览
      
    • CMB各向异性
      
    
    
  • 分析
    
  • 总结和之后工作
    
  
  
• 宇宙初始状态：衰变的张量模式
  
  
  • 介绍
    
  • 衰变的张量模式
    
    
    • 原初扰动
      
    • CMB各向异性
      
    
    
  • 分析
    
    
    • C_l 结果
      
    • 费雪结果
      
    
    
  • 讨论和之后工作
    
  
  
• 宇称破缺的关联函数中被屏蔽的第五力
  
  
  • 介绍
    
  • 被屏蔽的第五力
    
  • 被屏蔽的第五力下的关联函数
    
  • 参数空间的关联函数
    
    
    • 全局参量
      
    • 局域参量
      
    
    
  • 结果
    
  • 总结和之后工作
    
  
  
• 依赖于协方差矩阵对宇宙参数估计造成的影响
  
  
  • 介绍
    
  • 似然估计的近似
    
    
    • 似然估计与协方差：2-d高斯场情形
      
    • 似然估计与协方差：一般情形
      
    • 大尺度结构似然估计
      
    • 解析的例子：功率谱幅值
      
    
    
  • 预测
    
    
    • 探查方法
      
    • 结果
      
    
    
  • 总结
    
  
  
• 总结
  
  
  • 论文总结
    
  • 持续进行的工作
    
    
    • 初始条件的改进
      
    • 高阶统计方法
      
    
    
  • 最后的想法
    
  
  

附录A：屏蔽关联函数的导数
附录B：Horndeski理论中的一般“变色龙”屏蔽

老三是叔叔

这篇文章的在那个科学研究笑话中的位置大概是：如果我们的衣服是糯米纸做的话，那么它会在下雨天融化掉。

七七小嗳

宇宙三部曲：宇宙的形成，盛和衰，毁灭

为你朗读

2 分钟

宇宙虽大，同样有生有死，不过其生死时间是以亿年为单位。

在谈宇宙形成之前先说时空的产生。地球上有广阔的海洋，海洋里有鱼虾无数生物；宇宙是大气的海洋，恒星和行星就类似鱼虾在天空游来游去；时空产生之初也是海洋，不过她是由类似沥青的物质组成，无比粘稠，漆黑，冰冷，死寂。一切都静止不动，只释放无比微弱的能量。因为静止，时间也就无从谈起。不知道过了多少年，能量慢慢汇聚，在中间形成了一个气泡，随着能量的汇聚，气泡越来越大，终于有一天，这个气泡被撕裂一点点缝隙，能量慢慢向外渗透，物质的原子之间慢慢松动。从此时间才有了意义。

万物分阴阳，一切都是阴阳共生，宇宙也是如此。物质为阳，能量为阴，二者互相依存。一旦物质毁灭，能量也无处栖身，慢慢消散，化为乌有。

宇宙形成之前，无比寒冷黑暗，其中有大量暗物质，它们相互吸引聚拢，数亿年后成为无比巨大的球体。由于外部压力不断增加，球心逐渐发热升温，原子运动加速，自内向外温度不断升高，当升高到足够的温度，内部开始燃烧爆裂，并导致整个球剧烈燃烧，放射出万丈光芒，形成无数光柱，同时产生无数光波，光波叠加，成了空心球体，把暗物质球包拢，并反射光。光和光相撞，产生巨大的合力，达到极值，两个球体瞬时加速，由于加速度很大，光柱分崩离析，形成大小不一燃烧的发光体。大的可以吸引物质，不停燃烧，数年后成了恒星，小的渐渐熄灭，成了行星，它们在暗物质球和波球的引力下，围绕这两个球运动，这就是宇宙的形成。宇宙是由光和波形成的，光是可见光，是明物质，而对应的不可见光，是暗物质，这就是宇宙之前的物质形态，波是能量，宇宙之前是暗能量，也就是引力波！引力是啥？是暗物质，她就藏在物质里，物质结构改变，她就释放出来了！

宇宙的盛衰和毁灭：地球上一天目前是24个小时，我假设每个小时代表100亿年，把时空的变化和一天的变化类比，借此推演时空的变化！假设太阳出来的时间是七点半左右，而太阳就类似宇宙，从零点到七点半从黑到暗再到明，那么宇宙形成之前没有光和热，黑暗寒冷无比，大约730亿年；太阳出来也就是宇宙形成了，目前地球的温度冷热适合，类似上午九点多，时空时间大约是900亿年，再过两百多忆年，宇宙慢慢升温，越来越热，类似十一点后的太阳，整个宇宙炽热无比，最终熊熊燃烧，成为火海，毁灭一切，如果那时候人类没有打造出暗物质球，也没有逃到天边，地球人类自此灭绝！下午三点开始降温，时空时间也就是1500亿年的时候，恒星没了物质可燃烧，逐渐熄灭，宇宙降温，此时人类才有机会拯救宇宙，把宇宙打造成冷热适中的生命家园！如果人类改变不了宇宙，1900亿年，所有恒星都熄灭碎裂，宇宙就必结束，时空重归黑暗！至于能否再产生生命不得而知，即使产生也是千亿年之后了！

苏_杨

老师讲下小泽不等式吧

邱建华

据说烂尾了？