近日，高能所粒子天體物理中心夏俊卿、李虹，理論物理室張新民和加拿大McGill大學蔡一夫合作在宇宙學研究方面取得了新的進展，相關成果發(fā)表在國際權威期刊《物理評論快報》（Physical Review Letters 112, 251301 (2014)）上。
近代宇宙學研究表明，宇宙在極早期曾經(jīng)歷過短暫的劇烈膨脹過程，稱之為暴漲。大爆炸引力波正是時空在這一暴漲時期量子效應產(chǎn)生的漣漪。在此理論框架下，原初引力波在宇宙微波背景輻射（CMB）中留下特殊的偏振模式信號。2014年3月18日，哈佛—史密森天體物理中心聲稱，南極BICEP2望遠鏡首次探測到來自宇宙大爆炸的引力波信號（Physical Review Letters 112, 241101 (2014)）。但這一結果與去年歐洲宇航局公布的Planck實驗衛(wèi)星觀測結果不一致。
基于BICEP2數(shù)據(jù)，夏俊卿等人結合Planck觀測數(shù)據(jù)進行了整體擬合分析，結果顯示之前提出的反彈暴漲模型為BICEP2與Planck實驗觀測提供了統(tǒng)一的詮釋（如下圖所示），而反彈暴漲模型預言的張量擾動譜大尺度上的壓低可以被將來的CMB實驗所檢驗。近期，美國物理學會主編的《物理》雜志發(fā)表了關于BICEP2實驗的最新評述文章“Focus: Theorists Weigh in on BICEP2”，也對這一工作進行了點評：“如果將來更多的實驗證實BICEP2和Planck的實驗結果都是正確的，那么一種可能的解釋就是在大爆炸之前宇宙源自于一個收縮的時空，并在暴漲時期之前發(fā)生了一次反彈，使得宇宙的有效初始條件發(fā)生改變。”
宇宙早期相關問題是當前物理學和天文學的一大熱點課題。多年來，高能所宇宙學研究團隊在張新民研究員的帶領下，針對這一課題攻堅研究，逐漸建立起了一套“精靈反彈宇宙學”的理論新體系，并基于有效微擾場論的方法分析研究了來自宇宙創(chuàng)生時期的擾動信息。 2008年，蔡一夫、夏俊卿、李虹、張新民等人預測了精靈反彈宇宙學模型在宇宙微波背景中的觀測信號，相關工作以快訊形式發(fā)表在《物理評論D》（Physical Review Ｄ）上。2010年，蔡一夫、夏俊卿等人在國際權威綜述期刊《物理評論》（Physics Reports）上全面評述了精靈宇宙學。
這項工作得到了基金委、科技部和科學院先導B的支持。
說明：以上兩圖給出了基本LCDM模型和最佳反彈暴漲模型預言的理論宇宙微波背景輻射功率譜，以及其與Planck和BICEP2實驗數(shù)據(jù)的比較。
相關鏈接：
夏俊卿等人發(fā)表在《物理評論快報》上的文章：http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.112.251301
美國物理學會主編的《物理》雜志的評述文章：http://physics.aps.org/articles/v7/65
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