近日，中國科學(xué)院高能物理研究所粒子天體物理中心夏俊卿、李虹，理論物理室張新民和加拿大McGill大學(xué)蔡一夫合作在宇宙學(xué)研究方面取得了新的進(jìn)展，相關(guān)成果發(fā)表在國際期刊《物理評論快報》（Physical Review Letters 112, 251301 (2014)）上。

近代宇宙學(xué)研究表明，宇宙在極早期曾經(jīng)歷過短暫的劇烈膨脹過程，稱之為暴漲。大爆炸引力波正是時空在這一暴漲時期量子效應(yīng)產(chǎn)生的漣漪。在此理論框架下，原初引力波在宇宙微波背景輻射（CMB）中留下特殊的偏振模式信號。2014年3月18日，哈佛—史密森天體物理中心聲稱，南極BICEP2望遠(yuǎn)鏡首次探測到來自宇宙大爆炸的引力波信號（Physical Review Letters 112, 241101 (2014)）。但這一結(jié)果與去年歐洲宇航局公布的Planck實驗衛(wèi)星觀測結(jié)果不一致。

基于BICEP2數(shù)據(jù)，夏俊卿等人結(jié)合Planck觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行了整體擬合分析，結(jié)果顯示之前提出的反彈暴漲模型為BICEP2與Planck實驗觀測提供了統(tǒng)一的詮釋（如下圖所示），而反彈暴漲模型預(yù)言的張量擾動譜大尺度上的壓低可以被將來的CMB實驗所檢驗。近期，美國物理學(xué)會主編的《物理》雜志發(fā)表了關(guān)于BICEP2實驗的最新評述文章"Focus: Theorists Weigh in on BICEP2"，也對這一工作進(jìn)行了點(diǎn)評：“如果將來更多的實驗證實BICEP2和Planck的實驗結(jié)果都是正確的，那么一種可能的解釋就是在大爆炸之前宇宙源自于一個收縮的時空，并在暴漲時期之前發(fā)生了一次反彈，使得宇宙的有效初始條件發(fā)生改變。”

宇宙早期相關(guān)問題是當(dāng)前物理學(xué)和天文學(xué)的一大熱點(diǎn)課題。多年來，高能所宇宙學(xué)研究團(tuán)隊在張新民研究員的帶領(lǐng)下，針對這一課題攻堅研究，逐漸建立起了一套“精靈反彈宇宙學(xué)”的理論新體系，并基于有效微擾場論的方法分析研究了來自宇宙創(chuàng)生時期的擾動信息。2008年，蔡一夫、夏俊卿、李虹、張新民等人預(yù)測了精靈反彈宇宙學(xué)模型在宇宙微波背景中的觀測信號，相關(guān)工作以快訊形式發(fā)表在《物理評論D》（Physical Review D）上。2010年，蔡一夫、夏俊卿等人在國際綜述期刊《物理評論》（Physics Reports）上全面評述了精靈宇宙學(xué)。

以上兩圖給出了基本LCDM模型和最佳反彈暴漲模型預(yù)言的理論宇宙微波背景輻射功率譜，以及其與Planck和BICEP2實驗數(shù)據(jù)的比較。