III数据拟和分析方法

Inflation+DarkMatter+DarkEnergy1998年，SN发现暗能量；2000年，Maxima,Boomerang

平坦宇宙；2003年，WMAP1，SDSS，2dfGRS

2003年世界十大科技进展2004年,“GoldenSample”,SNLS2006年,WMAP32008年，WMAP5（引用2012次）2010年，WMAP7近年宇宙学研究重大进展及挑战73%：暗能量？

23%：暗物质？1)DynamicsofInflation?2)DarkEnergy?3)DarkMatter?（见毕效军报告）4)Whynoantimatter?我国基础研究的一个机遇！？2001年WMAP卫星升空2003年公布一年观测数据

NothingisspecialConcordanceModel LargeRunning;SmalllSuppression;Tautoolarge2006年公布三年观测数据

LargeRunning;SmalllSuppression;Taunormal;

DarkEnergywithConstantEOS,Perturbation;

排除了暴涨模型;2008年公布五年观测数据

+TimeevolvingEOS;CMBrotationangle

(CPT&PViolation)WMAP7结果InflationDarkenergyCPT报告提纲1）Inflation检验

2）暗能量研究进展

3）宇宙学CPT检验（详见李明哲报告）

4）AnomalousTopQuark，HiggscouplingsandElectroweakBaryogenesis5)中微子宇宙学

6）总结InflationPredictions:1.FlatUniverse();2.and

,CurrentStatus:1.,fitok;2.about;3.Lessthan.Inflationdynamicsobserved?n_s=1disfavoredbymorethan3sigmaDegeneracyamongn_sandw(z)DeterminingCosmologicalParameterswithLatestObservationalData.

Jun-QingXia,HongLi,Gong-BoZhao,XinminZhang

PublishedinPhys.Rev.D78:083524,2008(forWMAP5)实验证据：1998年，SN发现加速膨胀；

1998年世界十大科技进展

2003年，WMAP，SDSS，精确宇宙学；

2003年世界十大科技进展基本特征：

注意：辐射w=1/3,物质w=0，由此直观上理解暗能量的负压性质十分困难；暗能量模型可由状态方程w来分类。

暗能量简介1.负压2.完全或者几乎不结团

暗能量理论模型简介

1）宇宙学常数（真空能）2）动力学场：精质（Quintessence，Phantom,Quintom……）→不同模型预言的w演化行为不一样

暗能量是宇宙学常数？还是动力学的？认识暗能量首要任务：基于天文观测数据、开展整体分析、确定暗能量状态方程宇宙学常数问题！宇宙学常数还是动力学？？？预言宇宙演化的不同行为：动力学场：宇宙中的“以太”

1.精细结构常数改变：

2.中微子质量改变：

中微子与暗能量有关吗？ΛCDM:QCDM:

XinminZhangetal,AnnNelsonetalReviewedbyG.Dvaliin<Nature>AstronomicalObservations:SNeIa:397samples“constitution”

CMB:WMAP7,BOOMERanG,CBI,VSA,ACBAR…

LSS:SDSS,2dFGRSGRB,WeakLensing…I）宇宙学参数Primordialpowerspectrum:暗能量状态方程参数化:暗能量模型：用天文观测数据检验暗能量模型-------GlobalFitting1）宇宙学常数：w=-1；2）Quintessence：w>-1；3）Phantom：w<-1；4）Quintom：w越过-1……Difficultywithdarkenergyperturbationwhenwcrosses-1--

发散问题Similartothenon-renormalizationwithoutHiggsintheelectroweaktheoryHere,alsoneedextradegreeoffreedom-------Quintomfield

CMB---》引力扰动理论的成功

S.Weinberg……’tHooft,M.Veltman:Higgs理论的成功！但，Higgsnotdiscovered,LHC??II.天文观测数据：1）超新星（SN）2）微波背景辐射（CMB）3）大尺度结构（LSS）。。。。。。。。。。III.数据拟和分析方法：MonteCarloMarkovChains上海超级计算机修改的CAMB/CosmoMC暗能量扰动新方法

B.Feng,X.WangandX.Zhang,PLB607,35(2005)；引用434次G.B.Zhao,J.Q.Xia,M.Li,B.Feng&X.Zhang,PRD72,123515(2005)。入选了《第一届中国百篇最具影响优秀国际学术论文》

SNIa+SDSS+WMAP-1确定的暗能量状态方程Observingdarkenergydynamicswithsupernova,microwavebackgroundandgalaxyclustering

Jun-QingXia,Gong-BoZhao,BoFeng,HongLiandXinminZhang

Phys.Rev.D73,063521,2006

暗能量扰动不可忽略!!2006年的WMAP观测对暗能量状态方程的确定Relativeerror:~9%Relativeerror>50%!!*暗能量扰动的重要性*WMAP只考虑了常数状态方程的情况目前暗能量实验结果：1).大量的动力学模型受严格限制，但并没有被今天的数据完全排除；2).宇宙学常数与今天的数据比较吻合（2σ内）；3).最佳拟合模型是w越过-1的Quintom。G.Zhao,J.Xia,B.Feng,andX.ZhangIJMPD16,1229(2007)E.Komatsuetal.(WMAPGroup)arXiv:0803.0547J.Xia，H.Li,G.ZhaoandX.ZhangPhys.Rev.D78083524,2008WMAP1WMAP3WMAP5J.Xia,G.Zhao,B.Feng,H.LiandX.Zhang

Phys.Rev.D73,063521(2006)WMAP5Astrophys.J.683:L1-L4,2008

研究现状GongboZhaoandXinminZhange-Print:arXiv:0908.1568

WMAP7E.Komatsuetal.

e-Print:arXiv:1001.4538

1）十年研究取得的阶段性（与任何学科一样）重要成果：方法上的创新成果(perturbation,PCA…)；至今已排除了大量的理论模型；2)Cosmologicalconstantisconsistentwiththedata;3）quintommildlyfavored，推动近年quintom暗能量理论发展4）但是目前观测的精度还不够，推动新设备MoreonCurrentStatus

Data:WMAP5+small-scaleCMB+SDSSLRG+”constitution”sample(SN:CFA+UNION)20传统理论挑战：对暗能量而言，若其位于四维Friedmann-Robertson-Walker(FRW)时空之下，由单个理想流体，或拉氏量形如的单标量场构成，且与引力最小耦合，则它的状态方程参数必不能越过-1。新理论：1.多场；2.修改引力；3.引入高阶导数；

4.具有相互作用自2004年，在国内外掀起了研究状态方程越过-1的暗能量理论模型的热潮。为CosmoMC暗能量发散疑难解决提供理论框架。对应性：

Quintessence--InflationQuintom---Bouncing(Quintombouncingcosmology)

BoFengetal.,Phys.Lett.B607,35(2005);A.Vikman,Phys.Rev.D71,023515(2005);W.Hu,Phys.Rev.D71,047301(2005);

R.CaldwellandM.Doran,Phys.Rev.D72,043527(2005);J.Xia,Y.F.Cai,T.Qiu,

G.B.ZhaoandX.M.Zhang,astro-ph/0703202Quintom暗能量理论两暗（暗物质、暗能量），一黑（黑洞），三起源（宇宙起源、天体起源（质量起源）、生命起源（物质起源））循环宇宙的模型循环宇宙：宇宙永恒存在，既没有开始也没有结束Tolman早期循环宇宙：在闭宇宙模型中实现。基于高维时空理论的循环宇宙模型：Steinhardt修正的Friedmann方程(LoopQuantumCosmologyorBraneWorldscenario)所预言的循环宇宙模型。避免宇宙奇点循环宇宙需要Quintom物质在Einstein引力框架中实现循环宇宙的过程：Bounce所需的条件：Turnaround发生的条件：在bounce点状态方程：在turnaround点状态方程：在一个循环中：bounce-----turnaround-----bounce状态方程两次越过“-1”，我们需要Quintom实现循环宇宙。我国暗能量探测

可行性研究—LAMOST我国暗能量探测

可行性研究—DOMEADOMEALSSTSNAPw(z)=w0+wa*z/(1+z)CMB检验CPT对称性(Noteherethenotation:G~E,C~B)GravitationalleptogenesisanditssignaturesinCMB.

BoFeng,HongLi,Ming-zheLi,Xin-minZhang,Phys.Lett.B620:27-32,2005.

当时没有数据，用模拟的数据做研究特点：Lorentz破坏强度~H

由于CMB光子传播~1/H

观测效应~O(1)

FRWviolatesLorentz,howtodetect………

相关论文1）ProbingCPTViolationwithCMBPolarizationMeasurements.

Jun-QingXia,HongLi,XinminZhang,e-Print:arXiv:0908.18762）TestingCPTSymmetrywithCMBMeasurements:UpdateafterWMAP5.

Jun-QingXia,HongLi,Gong-BoZhao,XinminZhang,Astrophys.J.679:L61,20083）TestingCPTSymmetrywithCMBMeasurements.

Jun-QingXia,HongLi,

Xiu-lianWang,Xin-minZhang,Astron.Astrophys.483:715-718,2008

4）CosmologicalCPTviolation,baryo/leptogenesisandCMBpolarization.

MingzheLi,Jun-QingXia,,HongLi,XinminZhang,Phys.Lett.B651:357-362,2007

5）SearchingforCPTViolationwithCosmicMicrowaveBackgroundDatafromWMAPandBOOMERANG.

BoFeng,,MingzheLi,,Jun-QingXia,XueleiChen,,XinminZhang

Phys.Rev.Lett.96:221302,2006.

6）TestingtheLorentzandCPTSymmetrywithCMBpolarizationsandanon-relativisticMaxwellTheory.

Yi-FuCai,MingzheLi,XinminZhang,JCAP1001:017,2010.7）$CPT$ViolatingElectrodynamicsandChern-SimonsModifiedGravity.

MingzheLi,Yi-FuCai,XiulianWang,XinminZhang,

Phys.Lett.B680:118-124,2009

8）CosmologicalCPTviolatingeffectonCMBpolarization.

MingzheLi,XinminZhang,Phys.Rev.D78:103516,2008.

中国组完成了“一个漂亮的测量”这篇文章给出了一种检验基本对称性（CPT）的新方法\delta\alpha=-2.33\pm0.72WithWMAP7+B03+BICEP\delta\alpha=-0.04\pm0.37degwithWMAP7+B03+BICEP+QUaDQUaD:\delta\alpha=0.59\pm0.42

研究现状系统误差！？TopQuark,HiggsPhysics和宇宙学（ElectroweakBaryogenesis)Whynoanti-matter-------Baryo/Leptogenesis三个条件：1）B破坏（Sphaleron)2）CandCP破坏(CKM不够）

3)强一级相变（m_H<40GeV)需要新物理：doubleHiggs,Left-Rightmodel,SUSYEffectiveLagrangian----Anomalouscouplings(Peccei,Zhang……………)==

=

AnomalousTopCouplingsatTevatron,LHC;中微子与宇宙学中微子在宇宙学中至关重要中微子代数与BBN中微子与Leptogenesis中微子和暗能量XinminZhangetal