中文摘要：

我的研究领域是理论宇宙学，重点是利用解析半解析方法和高精度数值模拟研究宇宙大尺度结构的各种统计性质、及其在基础物理（引力、暗物质、暗能量）中的应用。主要包括（1）广义相对论的宇宙学检验、修改引力和宇宙大尺度结构；（2）弱引力透镜的理论和应用；（3）The Sunyaev Zel'dovich（SZ）效应和宇宙中重子分布、状态和演化等。已在国际物理和天文核心刊物发表论文33篇，其中第一作者20篇，包括2篇PRL。他引超过500次。被10余次邀请在国际会议上做邀请报告（包括2005年美国物理学会年会的36分钟邀请综述报告和2008年Santa Fe cosmology workshop的90分钟邀请综述报告）。

结论摘要：

2011年以来，完成了24篇论文（其中18篇已发表在ApJ、JCAP、MNRAS、PRD、PRL上，3篇已被PRD和ApJ接收，3篇在审稿）。全部为宇宙大尺度结构及其在基础物理中的应用，包括（1）SZ效应，（2）弱引力透镜，（3）红移畸变，（4）大尺度结构在基础宇宙学物理中的应用等。对比项目计划书，基本完成了预定目标。主要成果如下。（一）哥白尼原理的检验。我们发现，对哥白尼原理的破坏会造成一类特殊的运动学SZ效应并命名为线性运动学SZ效应。该效应远远大于目前ACT/SPT等观测到的运动学SZ效应上限，从而被上述观测排除。由此排除了空洞模型，证实了哥白尼原理在三十亿光年以上的径向尺度成立，从而证实了宇宙加速膨胀的真实存在。该工作发表在PRL上，并被选为PRL editor’s suggestion。（二）红移畸变。提出了基于本动速度本征分解的红移畸变模型，推导出了新的红移畸变公式，厘清了FOG效应的起源，发现了Kaiser 效应的修正，通过大规模数值模拟研究了暗物质速度场的统计性质，证实了速度分解的可行性，测量了各速度成分的统计平均及造成的FOG效应等。（三）本动速度。本动速度宇宙学假设星系速度在大尺度上与暗物质速度相同（统计上而言）。这是本动速度宇宙学的一个至关重要的假设，但是一直没有得到数值模拟的确证。原因就在于，通过数值模拟测量体积权重的速度统计，存在显著的系统误差，即取样误差。我们发展了关于取样误差的理论模型，通过数值模拟精确测量了暗物质样本中的取样误差，并证实了理论模型的有效性。这使得我们能够修正掉暗晕样本中的取样误差，首次精确测量了暗晕的速度偏袒因子。我们发现在k<0.1h/Mpc尺度上，没有速度偏袒。但是在更小尺度上，存在速度偏袒的迹象，而且依赖暗晕质量。该结果对本动速度宇宙学具有重要影响。