远在远方的风比远方更远-WMAP五年结果

像WMAP这样的大实验,每次公布数据都比预期的要晚,这次也差不多晚了一年。

我不懂数据,略去不说。

我说几点关于宇宙学参数的结果:

1、总的说来,6参数宇宙学模型,即所谓\LambdaCDM模型没有遭遇任何挑战。

2、WMAP五年结果强化了新的标准宇宙学模型,同时说明宇宙学已经到了研究细节的程度,例如暴涨宇宙的具体模型,因为已有的数据已经可以排除很多模型。

3、有一些可能的新物理的迹象:

(a) 可能存在大的非高斯性,虽然Komatsu等人没有强调这一点,但结果是,在95%的置信度上,局域非高斯性是正的,证实了先前的Yadav和Wandelt的结果。并且,等边非高斯性也有是正的迹象。

fnl.jpg

关于等边非高斯性,我和王一以及王焘写了一篇文章,可惜Komatsu没有看到,因为他说没有预料到我们会这么快地完成。下面是等边非高斯性结果:

efnl.jpg

关于非高斯性,我以前有一个帖子说过,如果真的存在,是对简单的暴涨模型的否定:

非高斯性-下一个热点?

虽然WMAP保持低调的姿态,我觉得以上是五年数据得到的最重要的结果。请注意,Komatsu等人的文章花在非高斯性上的篇幅最大。

4、另外两个敏感的话题,至少对我来说,是谱指数的跑动和暗能量的状态方程。五年数据使得谱指数跑动不再那么明显,这是分析数据中的三个因素被改进的结果(如第三声振峰的声噪比的改进)。

暗能量的状态方程指数已经精确到10%了。如果固定该指数,WMAP综合其他实验,特别是BAO,所得的结果没有偏离宇宙学常数。如果让状态方程指数跑动,那么结果很有趣,稍有偏离宇宙学常数,暗能量似乎是phantom(或者类似phantom):

de.jpg

这对做动力学暗能量的人来说是好事,但距离真正的好消息还很远。

5、空间曲率的测量比三年结果小了四倍(上限),意味着宇宙半径比以前大了两倍(下限)。这个改进提高了对暴涨的e-fold数的限制。轻中微子的质量之和也被改进了,目前这个数值是0.61ev。

最后,对于非绝热扰动的限制也是很好的结果,有可能排除curvaton机制(假如非高斯性足够大)。

看来,要本质上改进关于非高斯的测量,8年的结果也许还不够,我们需要Planck的结果。至于暗能量状态方程,估计Planck还不够,除非我们足够幸运。

WMAP文章之一:

Five-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Cosmological Interpretation

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关于 李淼

中国科学院理论物理研究所研究员
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远在远方的风比远方更远-WMAP五年结果》有 22 条评论

  1. fyl7 说:

    没看明白,不是这行的专家,可惜!

  2. maldacena粉丝 说:

    现在我们还不知道暗能量来自于宇宙常数还是来至于动力学,因为受实验误差的影响我们不能精确地确定w是否为-1,这给暗能量的研究带来很大的麻烦,请问李老师,现在有什么新的理论或实验方法来确定暗能量来至于宇宙常数还是动力学吗?

  3. WMAP 说:

    我不懂非高斯性,所以注意力在 w(z) 上,确实 WMAP5 偏好 phantom 而且偏好动力学暗能量,至少这就够激动的了,毕竟 WMAP1 & WMAP3 一直都坚持宇宙学常数,这是个大转变

    其次, WMAP5 否了 \Delta\alpha 对于张新民老师不知是好消息还是坏消息

    然后,WMAP5 明确偏好 n_s<1 (2\sigma) 这对做 inflation 的人是有意义的

    还有,z_reion 已经超过 3\sigma 排除 z<6,实际上 z_reion>6.7 at 3\sigma

    各位同学们积极补充啊~~~

  4. WMAP 说:

    我不懂非高斯性,所以注意力在 w(z) 上,确实 WMAP5 偏好 phantom 而且偏好动力学暗能量,至少这就够激动的了,毕竟 WMAP1 和 WMAP3 一直都坚持宇宙学常数,这次是个大转变

    其次, WMAP5 否了 \Delta\alpha 对于张新民老师不知是好消息还是坏消息

    然后,WMAP5 明确偏好 n_s&lt;1\ (2\sigma) 这对做 inflation 的人是有意义的

    还有,z_{reion} 已经超过 3\sigma 排除 z<6,实际上 z_{reion}&gt;6.7\ at\ 3\sigma

    各位同学们积极补充啊~~~

  5. 李淼 说:

    maldacena粉丝:

    实验只有等正在计划中的超新星观测以及Planck了。理论上很难说。

    WMAP:

    你说否了什么?P violation?

  6. 李淼 说:

    WMAP:

    奇怪,刚才没有看到公式,现在看到了。

    否了就否了,将来更精确的测量还会有变化的可能。

    谢谢你的补充,也期待大家都来补充。

  7. 笑傲江湖 说:

    暗能量来自引力场本身的叠加效应

  8. normalmodes 说:

    李老师:冒昧的问一句,您文章里说的因为WMAP五年结果强化了新的标准宇宙学模型,哪些模型被排除了啊?可以具体点吗?

  9. 李淼 说:

    normalmodes:

    新的标准模型指的是暗物质加暗能量,加重子部分,加微波背景辐射的幂律谱,n_s&lt;1。所有预言指数大于1的模型肯定被排除了。一些暴涨模型也被排除。

  10. 随感 说:

    暴涨还是暴胀:中文翻译之推敲

    物理学名词 Inflationary Universe 中文一般翻译为“暴涨宇宙“,而 Inflation Models 则译为“暴涨模型“。这似乎已经约定成俗,但是大有可议之处。

    我常感到奇怪:为什麽弃“暴胀宇宙”不用?按物理学名词的原意,无论中英文,都是宇宙的突然膨胀(不是膨涨)。故“暴胀宇宙“是和宇宙膨胀的原意一致的。查中文原意,“涨”字有水面由低而高之意,“胀”字有体积由小而大之意。故宇宙“膨胀“在中文里是通的,宇宙“膨涨”不通;类似地,宇宙“暴胀”通,而“暴涨”不通。再者由英文翻译看,inflation 一词通常译为“胀大, 夸张, 通货膨胀, (物价)暴涨”等。除了指物价(水平)暴涨外, 皆译为“胀”而非“涨”。(夸张也是三维形意,而非一维形意。) 又“涨”、“胀”二字在音调四声上有差别(涨为第三声,胀为第四声)。常听到有人把“暴涨宇宙“念为“暴胀宇宙”,可见心里想的是“胀”而非“涨”。

    所以我建议尽快修改“暴涨宇宙“为“暴胀宇宙”,“暴涨模型“为”暴胀模型“,以免继续传讹下去遗害或者遗笑子孙。此处虽有咬文嚼字之嫌,但念当年王竹溪老先生为中文物理学名词的校订呕心沥血,不是没有道理的。因为中文物理学名词的校订,体现的是中国物理学家或物理学界世世代代整体的文学(包括文字学)水平。

  11. newstern 说:

    very interesting observation and explanation.no wonder I feel a little bit uncomfortable when I read “暴涨宇宙“ on books . I support that we should replace “暴涨宇宙“by“暴胀宇宙”.

  12. 笑傲江湖 说:

    国内物理学报上曾有人提出时间算符的观点,不知李教授知否

  13. xexz 说:

    开个玩笑,叫‘火暴’ ‘米長’好,翻了翻狗狗拼音输入法zhang,’粻’这个字增长的方向感强悍异常:P

    时间算符?强悍无比:P 好像以前李老师这里有个‘呵呵’兄,说过‘到达时间’什么的,外行路过,搬个板凳,占个座瞧瞧热闹,大家欢迎老一辈无产阶级革命家李老师说两句,鼓掌,啪。啪。啪。。

  14. mirror 说:

    不喜欢常数,如果一切都是常数,不知道多少人要下岗?

  15. 李淼 说:

    随感:

    关于你提的翻译问题,国内很难解决,例如,的确存在两种对inflation的译法,不同出版社的要求不同,很难统一,除非组织一个很有权威的委员会专门协调翻译。举一个例子,我发《超弦史话》时,Feynman的翻译是费曼,北大出版社要求改成费恩曼,因为的确有所谓人名统一译法,北大要遵从这个标准。最近,应《现代物理知识》邀请写弦论小史,我就用了费恩曼,结果这个杂志要求改成费曼,因为这是他们自己的习惯。

    mirror:

    我和你一样,不喜欢常数。

  16. interaction 说:

    费恩曼那是有国家标准的
    中英文人名都是有标准的
    正规的出版机构都要按照国家标准来执行

    物理学词汇是另外一回事,现在没有统一的标准,物理学家在这个问题上应该表现出自己立场。

  17. 随感 说:

    除非组织一个很有权威的委员会专门协调翻译.
    ———————————————————-
    支持博主的想法。支持博主向中国物理学会提出建议:校订中文物理学名词,中国物理学会应该每15至20年做一次,组织一个很有权威的委员会专门协调。

  18. 李淼 说:

    随感:

    有机会一定做。

  19. 没有太多新东西 说:

    不同的mask方法得到的非高斯性不同,这是很令人担忧的。怀疑前景的影响还是很大。所以,觉得没有太多的新东西,与3年结果差不多。

  20. hi 说:

    楼上是做 WMAP 的?我一向很羡慕做天文的人能直接做 WMAP 数据的。你是国台的?上海天文台的?清华的?高能所的?还是在米国的?

  21. hi 说:

    没有太多新东西:

    请教一下,你说的不同的 mask 方法得到的非高斯性不同,彼此差别大到什么程度?能在 1sigma 或 2sigma 有重合吗?它们重合的范围上下限大概是多少?

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