洛倫茲對稱破缺與宇宙加速膨脹

翟韓豫 薛迅

摘要：1998年的超新星觀測表明當今宇宙正在加速膨脹.暗能量是指宇宙加速膨脹的宇宙介質.正的宇宙學常數A是暗能量的重要候選者，但導致宇宙加速膨脹的原因并非A莫屬.洛倫茲不變性是物理學最嚴格的對稱性之一，然而所有的量子引力理論都預言了洛倫茲對稱性的破缺.基于大尺度洛倫茲破缺（Large-Scale Lorentz Violation，LSLV）的宇宙學模型，討論了有效引力理論修正的上rnedmann方程，由此可以得到，大尺度上的洛倫茲破缺和宇宙學常數項的綜合效應會產生后期觀測到的宇宙加速膨脹.

關鍵詞：宇宙加速膨脹;洛倫茲破缺;暗能量

中圖分類號：0413.4

文獻標志碼：A

DOI： 10.3969/j.issn.1000-5641.201922011

0 引言

1998年，High-z Supernova Search Team通過對Ia超新星的觀測表明當今宇宙正在加速膨脹[1-3]，這一事實使得新的標準宇宙模型形成：即在愛因斯坦場方程中加入正的宇宙學常數A來吻合觀測結果，建立ACDM （Cold Dark Matter）宇宙學標準模型.2001年，Wilkinson微波各向異性探測器（Wilkinson Microwave Anisotropy Probe，WMAP）發射升空[4]，ACDM宇宙學標準模型與WMAP數據及其他宇宙學數據吻合，并且緊密地相互趨近，因此對ACDM模型進行了精準驗證.暗能量假說是當今對宇宙加速膨脹這個觀測結果的解釋中最為流行的一種.根據WMAP在2012年發布的9年觀測數據，可以得到暗能量的密度為0.713 4，而重子密度和冷暗物質密度之和為0.289，即暗能量占據了宇宙介質的大部分比例，使得宇宙加速膨脹[5-6].

洛倫茲不變性是物理學最嚴格的對稱性之一，然而在目前的量子引力理論中，很多模型都指向了洛倫茲對稱性的破缺[7-8].按照現在宇宙學……