宇宙中物质与结构的起源

宇宙学如今正经历一场真正的革命，观测的数量和质量都在提升，这些观测能够提供关于宇宙起源和演化的关键信息。在下一个千年的最初几年，我们将首次在宇宙学历史上精确了解决定我们标准宇宙学模型的少数几个参数。这个标准模型基于暴胀范式，即早期宇宙的一段指数膨胀时期，它负责我们可观测宇宙区域的宏观均匀性和平坦性。在暴胀期间，量子涨落被膨胀拉伸到宇宙尺度，可能产生了密度扰动谱，在微波背景中表现为温度各向异性，后来通过引力坍缩形成了观测到的星系团和超星系团的大尺度结构。此外，同一理论预测，今天宇宙中的所有物质和辐射都起源于暴胀结束时粒子的爆炸性产生，这也可能是当前重子不对称性的起源，之后宇宙在达到非常高的温度热平衡之前。从那时起，宇宙在膨胀中冷却，正如标准热大爆炸模型所描述的那样。随着下一个千年即将获得的观测，我们将能够检验暴胀范式的有效性，并以前所未有的精度确定真正标准宇宙学模型的参数。