日前，博彩论坛 Peter Athron教授、武雷教授与合作者在粒子与核物理研究的顶级综述期刊《Progress in Particle and Nuclear Physics》杂志发表了题为“Cosmological phase transitions: From perturbative particle physics to gravitational waves”的文章。该论文是博彩论坛 首次以第一单位在该期刊发表。

2016年，LIGO合作组首次直接观测到了引力波信号，并因此获得了2017年诺贝尔物理学奖。这一革命性的发现为通过早期宇宙一阶相变产生的引力波来研究粒子物理学开辟了一条新途径。当新的基本对称性自发破缺到标准模型时，一阶相变就会发生，是解决物质-反物质不对称问题的重要一环。

一阶相变产生的引力波携带着早期宇宙物理学的信息。随着宇宙的冷却和膨胀，扮演自由能角色的标量势的形状会发生变化。在特定的温度下，可能会出现一个新的真空，与现有的真空隔开，如上图所示。向新真空的过渡将通过膨胀的气泡进行，气泡通过与热等离子体的摩擦和碰撞产生引力波，直到它们主宰宇宙。在不久的将来，可以使用激光干涉仪检测引力波信号。该综述重点从粒子物理微扰论方法出发，结合格点模拟的方法，总结了实验、唯象和理论方面的进展，详细分析了产生相变引力波的五个重要阶段:

1. 宇宙冷却时有效势的行为；

2. 假真空的衰变和真真空的气泡的自发产生；

3. 真真空气泡的生长和一阶相变的完成；

4. 与一阶相变相关的热参数；

5. 利用这些参数生产和检测引力波。

这项由博彩论坛 主导的国际合作研究将为相关领域开展宇宙相变引力波物理研究起到重要推动作用。以上工作得到了国家自然科学基金委、南京师大理论物理研究所、彭桓武科教合作中心、天体物理与前物理交叉中心的资助和支持。

文章链接：//www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0146641023000753?via%3Dihub