【摘要】： 上世紀(jì)80年代初暴漲理論的提出宣告了粒子宇宙學(xué)的誕生,而1998年暗能量的發(fā)現(xiàn)使粒子宇宙學(xué)成為了當(dāng)今最熱的物理學(xué)研究領(lǐng)域之一.從上世紀(jì)90年代以來,包括COBE和WMAP在內(nèi)的各種宇宙學(xué)實(shí)驗(yàn)精確地測(cè)量了各個(gè)宇宙學(xué)參數(shù),同時(shí)成功檢驗(yàn)了暴漲等宇宙學(xué)理論,標(biāo)志著精測(cè)宇宙學(xué)時(shí)代的到來. 在進(jìn)入動(dòng)力學(xué)暗能量模型這個(gè)主題之前,本文先介紹必要的宇宙學(xué)背景知識(shí).廣義相對(duì)論的時(shí)空觀和動(dòng)力學(xué)方程對(duì)理解現(xiàn)代宇宙學(xué)是不可或缺的,我們把這方而的簡(jiǎn)單介紹列于附錄中.關(guān)于背景宇宙學(xué),我們先引入滿足宇宙學(xué)原理的最一般的度規(guī),即Robertson-Walker度規(guī),再根據(jù)愛因斯坦方程推出在這個(gè)度規(guī)下的動(dòng)力學(xué)方程,然后考察給定狀態(tài)方程的理想流體的動(dòng)力學(xué)演化.接著,我們介紹粒子物理的基本知識(shí),包括標(biāo)準(zhǔn)模型和超出標(biāo)準(zhǔn)模型,因?yàn)楝F(xiàn)代宇宙學(xué)也離不開粒子物理.之后,我們考察宇宙的熱歷史,即標(biāo)準(zhǔn)熱大爆炸模型,分別列舉了在輻射,物質(zhì)以及暗能量為主時(shí)期發(fā)生的各個(gè)重要事件.鑒于與暗能量的相似性,這部分最后介紹對(duì)熱大爆炸模型的一個(gè)重要修正,即原初暴漲模型. 我們接下來討論暗能量的各種模型.這部分先介紹宇宙學(xué)常數(shù)模型,并指出它的兩個(gè)問題,即精細(xì)調(diào)節(jié)問題和巧合性問題.基于這兩個(gè)問題以及粒子物理理論方面的考慮和觀測(cè)數(shù)據(jù)的現(xiàn)狀,我們引入動(dòng)力學(xué)暗能量模型,并考察了幾種主要的動(dòng)力學(xué)暗能量模型的基本思想,包括Quintessence,Phantom,Quintom,K-essence和全息暗能量. 之后,我們把注意力集中于Quintessence動(dòng)力學(xué)暗能量模型.根據(jù)本論文對(duì)精細(xì)調(diào)節(jié)問題和巧合性問題的定義,引入動(dòng)力學(xué)暗能量本身已經(jīng)避免了精細(xì)調(diào)節(jié)問題,所以這部分主要探討Quintessence的動(dòng)力學(xué)演化怎樣緩解巧合性問題.我們先簡(jiǎn)單介紹分析Quintessence的演化所需的自治動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的知識(shí).在化簡(jiǎn)Quintessence動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)之后,我們著重討論兩類模型:Tracking解和Scaling解.然后,我們考察與物質(zhì)耦合的Quintessence模型對(duì)巧合性問題的啟示. 最后我們進(jìn)入本論文的創(chuàng)新性工作部分.這部分我們先引入一種新的重建Quintessence勢(shì)的方法.用這種方法,我們很容易地得到一個(gè)以前沒有發(fā)現(xiàn)的Tracker解,并很直接地得到一個(gè)多重吸引子解,即,在給定參數(shù)下有多于一個(gè)吸引子的解.然后,我們提出一個(gè)新的Quintessence模型.在這個(gè)模型中,Quintessence場(chǎng),通過其場(chǎng)值在很短時(shí)間內(nèi)的變化,從一個(gè)Scaling吸引子跳到一個(gè)類de Sitter吸引子使宇宙加速膨脹.我們接著計(jì)算了這樣的跳躍所需的場(chǎng)值變化,并提出一個(gè)基于自發(fā)對(duì)稱破缺的機(jī)制,來實(shí)現(xiàn)這個(gè)場(chǎng)值的突變.
【圖文】：

速膨脹到最近加速膨脹的轉(zhuǎn)變，幾紛的最佳擬合值為。紛=0.29士段器(l司.在[33]中，作者包括了腸卿。t。1.[34]和膚s。。t。1.[321的數(shù)據(jù)，得出幾段)的最佳擬合值為幾二=0.31士段器，見圖1.1.從圖中可以看出，幾卿二1，，即只有物質(zhì)而沒有暗能量的平宇宙模型不能擬合數(shù)據(jù).更多的Ia型超新星的數(shù)據(jù)分析見[35].關(guān)于CMB[6，7，81和大尺度結(jié)構(gòu) (LargeSealeStrueture)[9，10，111的觀測(cè)獨(dú)立地驗(yàn)證了暗能量的存在.考慮AcDM模型，圖1.2降6}在幾紛一幾i0)參數(shù)空間中畫出了Ia型超新星

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【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：P145.9

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 李劍麗;暗能量及其相關(guān)問題的研究[D];南昌大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2618831