宇宙的量子起源中若干問題的研究.pdf

1、本文第一、二章綜述了宇宙學的形成過程及其背景知識，概述了當前主要的宇宙學摸型和量子宇宙學觀點以及觀測證據(jù)，討論了宇宙的起源問題及其對應(yīng)的量子宇宙學。評述了標準宇宙模型、高溫修正效應(yīng)的暴脹宇宙模型、混沌暴脹宇宙模型和超對稱暴脹宇宙模型等當前主要的宇宙模型。 通過綜述可見：量子宇宙學研究宇宙的量子創(chuàng)生的問題，宇宙波函數(shù)描述宇宙量子狀態(tài)，宇宙波函數(shù)滿足宇宙動力學方程，即Wheeler-Dewitt方程；確定邊界條件，可以定量地研究宇宙

2、創(chuàng)生的問題；宇宙所有歷史可以奇點收縮到零，即奇點定理；宇宙可能是從一無所有經(jīng)隧道效應(yīng)創(chuàng)生出來的，宇宙大爆炸發(fā)生在隧道效應(yīng)后；用路徑積分定義宇宙量子態(tài)的理論可以解釋宇宙結(jié)構(gòu)的起源。 第三章研究了Wheeler-DeWitt方程的求解、隧道效應(yīng)和勢阱效應(yīng)以及給出了解的討論。“二次放松鞋”的方法利用宇宙標度因子a和標量場Ф分別依次作用的方式來討論Wheeler-DeWitt方程，可以克服只考慮隧道效應(yīng)的量子宇宙誕生的“大場困難”，即利

3、用Ф的勢阱效應(yīng)，提供大場的截斷。勢阱作用有力壓縮了Ф，克服了大場困難。 本文聯(lián)立宇宙標度因子a和標量場Ф來求解Wheeler——DeWitt方程，將宇宙標度因子a的隧道效應(yīng)和標量場Ф的量子勢阱效應(yīng)聯(lián)系起來，由此給出了基于Wheeler-DeWitt方程的宇宙創(chuàng)生的模型。a與Ф可同時變化，克服了“二次放松鞋”方法中，先固定Ф，即令Ψ/Φ=0，然后再固定a，即Ψ/a=0，而致使a與Ф人為的分離的不足。通過求解Wheeler——DeW