Does the rapid appearance of life on Earth suggest that life is common in the Universe?
有时人们认为地球上生物发生的速度表明生命在宇宙中很常见。在这里,我们批判性地审视了这种假设中固有的假设,如果生命进化迅速,生命必须是共同的论点。我们使用的观测约束地球上的生物发生的速度来推断类地行星上的生物发生的概率与地球的生物发生的概率相同的未知。我们发现,在这样的行星上,年龄超过~ 1 Gyr,在95%的置信水平下,生物起源的概率> 13%。这量化了德雷克方程中的一个重要项,但并不一定意味着生命在宇宙中很常见。
2003-05-08 astro-ph
Linear Gas Dynamics in the Expanding Universe: Why the Jeans Scale does not Matter
我们研究了线性区中暗物质和重子之间的关系。这种关系用所谓的“过滤尺度”来量化。我们表明,一个简单的高斯anastrance,它使用的过滤规模提供了一个很好的近似精确的解决方案。
2002-06-24 astro-ph
Goodness in the Axis of Evil
观测到2-4-8-16宇宙微波背景球谐方向与一个令人惊讶的大WMAP温度最低值方向、一个大射电星系空洞以及一个意想不到的星系自旋方向和旋向性的一致性。这条直线指向RA=202度,Delta = 25度,被称为“邪恶之轴”。已经有许多作者评论了AE如何影响我们在Lamda-CDM、暖暗物质、弦论和流体引力动力学(HGD)框架内对宇宙结构如何出现的理解。后者唯一预测的大小尺度的空隙和物质凝聚,根据估计的流体力在早期阶段的结构形成。从简单的高斯性质的WMAP数据的偏离有利于两个制度的湍流结构的形成,并从这些我们作出预测的性质更精细的结构预计将与普朗克航天器测量。从HGD,摩擦限制了超星系团的膨胀到30 Mpc,但超空洞已经随着宇宙膨胀到300 Mpc。
2008-06-11 astro-ph
Comment on "Does the rapid appearence of life on Earth suggest that life is common in the Universe"
在最近的一篇论文[1]中,Lineweaver和Davis进行了统计分析,声称地球上生物起源的速度表明类地行星上生物起源的可能性很高。我们认为,生命在地球上的迅速出现几乎没有告诉我们任何关于生命出现在其他星球上的概率。结论应该不同。快速的初始生物发生与从最简单的生命形式进化到人类的大量($N \sim 10$)关键步骤相一致。
2002-07-11 astro-ph
Does Positronium Form in the Universe ?
正电子素(电子和正电子的结合态)被认为是在质子衰变($>10^{34}$ yr)后通过碰撞复合形成的,然后通过对湮灭衰变,从而改变了宇宙的物质含量。我们重新审视的问题,形成的正电子素在宇宙的长期未来的光最近的迹象表明,宇宙是由暗能量和暗物质为主。我们发现,如果暗能量$w$的状态方程小于-1/3(包括宇宙学常数$w=-1$),那么电子偶素的形成是不可能的,而$-1/3\siml w\siml-0.2$通过束缚-束缚跃迁是可能的,$w\simg-0.2$通过碰撞复合是可能的. $\epm$对湮灭产生的辐射不能支配$\epm$,而质子衰变产生的辐射将暂时支配重子和$\epm$,但不能支配暗物质。
2004-05-14 astro-ph
Does Cosmological Vacuum Energy Density have an Electric Reason ?
相当简单的手工计算显示了真空的能量密度与宇宙的直径和年龄之间令人惊讶的联系。除此之外,这个结果解释了宇宙加速膨胀的观测结果。
2004-03-11 astro-ph
The accreting neutron stars are quasars, and the universe does not expand
可靠的重星演化理论预言了一种中子星的存在,这种中子星吸积了一团脏氢(吸积物)。虽然它们非常小(大约几百公里),但吸积物应该很容易观察到,因为吸积会使表面温度升高到1 000 000 K以上,但它们从未被探测到。这一失败的原因是误解了氢的光谱被一束强大的短波长光穿过。除了非常接近表面,氢主要通过莱曼吸收加热,莱曼吸收通过激发原子氢引起的参数频移而得到改善,因此这种吸收使温度稳定在电离和二聚的极限之间。强大的无线电辐射可能会在压力适宜的地方产生额外的电离。莱曼散射和红移的结合产生了一种不稳定性,这种不稳定性使莱曼吸收模式连锁:当一条红移的莱曼吸收线与一条莱曼线重合时,气体的所有吸收线都被写入光谱。这样就产生了类星体复光谱的所有特征,从而将观测到的吸积体命名为类星体,并找到了内禀红移的来源。恒星和类星体的光度变化没有红移,表明“宇宙学红移”是参量频移的结果,宇宙没有膨胀。
2004-06-28 astro-ph
An almost isotropic cosmic microwave temperature does not imply an almost isotropic universe
在这封信中,我们将表明,与人们普遍认为的相反,几乎各向同性的宇宙微波背景(CMB)温度并不意味着宇宙"接近弗里德曼-勒梅特宇宙“。各向异性在宇宙几何中有两种重要的表现形式,(i)整体膨胀中的各向异性,以及(ii)引力场的内禀各向异性,由外尔曲率张量描述,尽管前者在天体物理学文献中通常比后者受到更多的关注。在这里,我们考虑一类空间均匀模型的CMB温度的各向异性是在目前的观测范围内,但其外尔曲率是不可忽略的,即这些模型是不接近各向同性,即使CMB温度几乎是各向同性的。
1999-04-19 astro-ph gr-qc
Determining the shape of the Universe using discrete sources
假设我们已经确定了三个星系团是同一个物体的拓扑副本。这些信息如何限制我们宇宙形状的可能模型?这里表明,如果宇宙有平坦的空间截面,这些多重图像可以容纳在任何六类紧凑的可定向的三维平坦空间形式。此外,在第一个图像附近发现两个以上的三重图像,将允许确定宇宙的拓扑结构,在大多数情况下,确定其大小。
2003-10-06 astro-ph
On the variation of the fine-structure constant in Friedmann Universes
精细结构常数α不随弗里德曼宇宙的演化而变化,这是基于对量子力学和电动力学的评估得出的结论。α = e^2/(4 π·h巴·c),其中e是电子的电荷,h巴是真空介电常数,c是光速,h巴是普朗克常数除以2 π。这一研究的动机是薛定谔(1939)的预言,即所有的量子波函数与弗里德曼几何共同演化,以及萨姆纳(1994)对真空介电常数的类似预言。薛定谔发现的量子波函数的变化的函数形式足以表明α是不变的。电动力学也预言α是不变的。c的演化变化正好抵消了真空介电常数的变化,而α中的其他因子则没有变化。由于α出现在所有原子能级的一阶微扰公式中,因此将遥远原子的原子光谱与实验室中的原子光谱进行比较,可以提供一种实验测量方法来测量这种预测。大多数实验发现α的变化在统计上为零或非常小。这些结果和估计的哈勃常数和减速参数从精确的红移/星等数据支持本文的一个主要假设,弗里德曼解决方案爱因斯坦的广义相对论没有宇宙学常数是一个足够的近似时空几何和长期演化的量子尺度。
2005-03-07 astro-ph
LTB universes as alternatives to dark energy: does positive averaged acceleration imply positive cosmic acceleration?
我们表明,通过空间平均在LTB模型中获得的正平均加速度可能需要在超出中央观察者的事件视界的区域上进行积分。我们提供了一个正平均加速度的LTB模型的例子,其中光度距离不包含关于整个空间平均区域的信息,使得平均加速度不可观测。由于宇宙加速度是通过将观测到的光度距离拟合到FRW模型中获得的,因此我们得出结论,一般来说,LTB模型中的正平均加速度并不意味着正的FRW宇宙加速度。
2007-01-27 astro-ph gr-qc
Wormholes in the accelerating universe
我们讨论了不同的论点,已经提出了对大旅行过程的可行性,得出的结论是,这一过程实际上可以通过吸积的幻影能量到虫洞,它是稳定的,可能会发生在全球范围内的多元宇宙模型。最后,我们认为,大旅行并不矛盾的熵和信息的任何全息界限。
2007-04-13 astro-ph
Dynamics in the cosmological mass function (or, why does the Press & Schechter work?)
Press & Schechter的“数值计算公式”被简要地回顾,连同最近提出的动力学质量函数理论,其中质量函数是通过使用强大的拉格朗日微扰理论构造的。在爱因斯坦-德西特宇宙的情况下,发现动力学质量函数与最近的N体模拟Governato等人(1998)的结果吻合得很好。讨论了坍缩的定义、质量与光滑半径的关系以及一维宇宙的结构定义。动力学质量函数模拟的详细比较表明,轨道交叉的区域在模拟中正确地再现,而崩溃的介质成结构的碎片不能在一个单一的方式。最后,我们试图回答这个问题:为什么新闻和谢克特工作?
1998-11-04 astro-ph
Does string theory predict an open universe?
有人声称,弦景观预言了一个开放的宇宙,具有负曲率。这个预言是大量亚稳态弦真空和描述真空隧穿的Coleman-De Luccia瞬子的性质的结果。我们检查这个说法的鲁棒性,这是特别重要的,因为它似乎是弦论的几个可证伪的说法之一。我们发现,由于subleading隧道过程,预测是敏感的未知属性的景观。在合理的假设下,像我们这样的宇宙可能是封闭的,也可能是开放的。
2008-01-07 astro-ph hep-ph hep-th
Does Inflation Provide Natural Initial Conditions for the Universe?
如果我们的宇宙经历了暴胀,那么它在暴胀阶段的熵要比今天低得多。由于低熵态不像高熵态那样是随机选择的,暴胀不太可能通过随机选择的初始条件而产生。为了解决这个难题,我们研究了宇宙自然状态的概念,并认为它是一个几乎空的时空。然而,如果真空空间有一个小的真空能量,暴胀就可以在这种背景下自发地开始。这种情况解释了为什么像我们这样的宇宙很可能是通过一个暴胀时期开始的,也为宇宙学的时间箭头提供了一个起源。
2005-05-09 astro-ph gr-qc hep-th
Does Chaotic Mixing Facilitate Omega<1 Inflation?
是的,如果宇宙有紧凑的拓扑结构。暴胀是目前最优雅的解释为什么宇宙是古老的,大的,几乎平坦的,在大尺度上均匀的,在小尺度上结构。暴胀范式的一个弱点是暴胀的初始条件问题:暴胀宇宙一定有些古老,有些大,有些均匀。这些初始条件的要求在Ω < 1暴胀模型中甚至更为严格:如果宇宙没有膨胀到足够扁平的程度,那么它也没有膨胀到足够均匀的程度。一个解决方案是有两个通货膨胀时期。在这里,我们提出了另一种解决暴胀前均匀性问题的方法:如果宇宙是紧凑的,那么在暴胀前时期,有足够的时间使宇宙均匀化,因为混沌混合消除了原始波动。能量密度中的熵被减少为e^(-kappa d),其中kappa是流动的Kolomogorov-Sinai熵,d是流动行进的距离。我们探讨了这种均匀化过程,概述了为什么紧凑的负弯曲的宇宙是最自然的,并结束了生活在这样一个宇宙的影响的讨论。
1996-06-03 astro-ph gr-qc hep-th
Does the Isotropy of the CMB Imply a Homogeneous Universe? Some Generalised EGS Theorems
我们证明,高各向同性的宇宙微波背景(CMB),结合哥白尼原理,是不足以证明宇宙的均匀性-在这个问题上与以前的结果相反。早期工作中没有包括的关键附加因素是基本观察者的加速度。我们发现完整的类的无旋完美流体时空承认一个完全各向同性的辐射场的每一个基本观察者,并表明FLRW当且仅当加速度为零。虽然一般来说是不均匀的,但这些时空都具有三维对称群,由此可以得出它们也可以接受热力学解释。除了完美的流体模型,我们还考虑多组分流体包含非相互作用的辐射,尘埃和一个典型的标量场或宇宙学常数,其中辐射是各向同性的测地线(尘埃)观察员。它表明,基本观察员的非加速迫使这些时空FLRW。虽然真实宇宙中的基本观测者(星系)遵循测地线似乎是合理的,但为了使宇宙学原理不仅仅是一个假设,必须从局部观测中确定这一点。我们将讨论如何观察可能被用来测试这一点。
1999-12-14 astro-ph gr-qc
Creation of Closed or Open Universe from Constrained Instanton
在无边界的宇宙中,宇宙是由一个瞬子产生的。然而,对于具有标量场的“现实”$FRW$宇宙,不存在任何瞬子。导致其量子产生的“瞬子”可以被修改和重新解释为受约束的引力瞬子。
1998-03-15 astro-ph gr-qc hep-th
Primordial inflation explains why the universe is accelerating today
我们提出了一个解释,目前的宇宙加速膨胀,不调用暗能量或重力的修改,并牢牢植根于暴胀宇宙学。
2005-03-14 astro-ph gr-qc hep-ph
Tommy Gold Revisited: Why Does Not The Universe Rotate?
理解引力坍缩需要理解$\sim 10^{58}$核子如何在$\sim 10^{-5}$秒内被摧毁。最近有人提出,引力坍缩的终点可能是一颗“暗能量星”,这意味着,当接近经典广义相对论预测的囚禁表面形成的条件时,经历引力坍缩的核子的质能可以转化为真空能量。与大真空能量相关的负压阻止了事件视界的形成,从而解决了为什么引力坍缩总是导致爆炸的长期难题。一个间接的结果是,相反的过程-从真空能量创造物质-也应该是可能的。事实上,这一过程可能是“大爆炸”的原因。在这种新宇宙学中,可观测宇宙开始于整体稳态宇宙中的波动。这幅图中宇宙微波背景的涨落是与涡旋相关的量子湍流的结果。这种解释的CMB波动优于通货膨胀的情况下,因为有一个自然的解释都CMB波动的水平和偏离的尺度不变的频谱在大尺度。
2005-11-17 astro-ph gr-qc hep-ph
Replacing Anthropy with entropy: Does it work?
可能不会,因为有很多明显非人类的方式产生熵。我们证明了因果熵原理(CEP),作为人择原理的替代品来解释观测宇宙的性质,遭受许多相同的问题,采用近视假设,以预测各种基本参数采取近似观测值。特别是,我们证明了四种机制--黑洞产生、黑洞衰变、相变和暗物质湮灭或衰变--将明显改变CEP的结论,以预测我们应该生活在一个与我们所处的宇宙截然不同的宇宙中。
2008-12-04 astro-ph gr-qc hep-th
Antimatter regions in the baryon-dominated Universe
由暴胀引起的复杂重子带电标量场的量子涨落可以产生大的畴,这些畴后来转化为反物质区。因此,宇宙可以成为全球性的物质主导,反物质区域的贡献很小。这种反物质区域的分布和演化可能导致每个星系都是反恒星球状星团的港湾。与此同时,该方案不会导致大规模的等曲率扰动,这将干扰可观察到的CMB各向异性。在我们银河系中存在这样一个反星球状星团并不与观测到的$γ$射线背景相矛盾,但是来自这样一个反物质天体的$\bar{\rm ^4He}$和$\bar{\rm ^3He}$的预期通量肯定是可以达到即将到来的AMS-02实验的灵敏度的。
2002-10-01 astro-ph hep-ph hep-th
Does the mass of a black hole decrease due to the accretion of phantom energy
根据Babichev等人的研究,在Schwarzschild黑洞上吸积一种假想的试验流体会引起黑洞的质量减小,但在计算中忽略了反作用。使用新的精确解描述背景Friedmann-Robertson-Walker宇宙中的黑洞,我们发现物理黑洞质量可能会增加,而由于幻影能量的吸积。如果是这样的话,未来的宇宙是由幻影暗能量主导的,那么黑洞的视视界和宇宙的视视界将最终重合,在那之后,黑洞奇点将在大撕裂发生之前的有限共动时间内变得裸露,这违反了宇宙审查猜想。
2008-06-03 astro-ph gr-qc hep-th