發(fā)布時間：2020-05-23 14:05

【摘要】： 最近，Ia型超新星的觀測結(jié)果表明目前宇宙正處于加速膨脹過程中，此外星系團(tuán)的大尺度分布和來源于Wilkinson Microwave Anisotropy Probe(WMAP)的精確數(shù)據(jù)更加肯定了這一點。但是，建立在通常物質(zhì)成分基礎(chǔ)上的宇宙學(xué)模型指出宇宙應(yīng)該是減速膨脹的，這與天文觀測不相符合，因此我們就應(yīng)該考慮該宇宙學(xué)模型的正確性，或者引力源是否存在實驗室里沒有看到過的新的物質(zhì)成分。目前，關(guān)于宇宙加速膨脹的解釋整體上可分為兩個方面。一個方面，認(rèn)為宇宙中存在一種具有負(fù)壓強的額外物質(zhì)成分，為宇宙的加速膨脹提供源動力。它均勻地分布在整個宇宙空間，所占的比例大約是2／3，這樣一種物質(zhì)成分被稱為暗能量。到目前為止，，已經(jīng)提出了許多的暗能量模型，如宇宙學(xué)常數(shù)、慢速滾動的標(biāo)量場Quintessence、Phantom、Quintom和Tachyon場等。另一方面，則認(rèn)為要修改愛因斯坦場方程的幾何部分，對應(yīng)于作用量中修改R為f(R)，在某種意義上說就是修改宇宙學(xué)模型的理論基礎(chǔ)——廣義相對論。這一方面也提出了許多模型，例如，Modified Gravity Theory、Braneworld Model、Brans-Dicke Theory等。 本文分別從以上兩個方面研究了宇宙加速膨脹和暗能量的相關(guān)問題。首先，運用二重復(fù)函數(shù)理論這一現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法，引入二重復(fù)對稱度規(guī)張量建立了一種修正的引力理論——二重復(fù)對稱引力理論。從一個二重實的作用量出發(fā)，導(dǎo)出了靜態(tài)球?qū)ΨQ二重復(fù)度規(guī)的具體表達(dá)式，從而擴展了Moffat結(jié)果，不僅得到了雙曲復(fù)對稱引力理論，而且把著名的史瓦西(Schwarzschild)解作為特殊情況包含其中，并且在線性化的弱場近似下自動擺脫了Moffat理論中的負(fù)能鬼態(tài)問題。 其次，我們研究二重復(fù)對稱引力理論中的宇宙加速膨脹問題。此時宇宙被看作是整個空間——二重復(fù)對稱空間的實部。利用得到的兩個限制條件，分析了宇宙加速膨脹的條件。進(jìn)一步，我們假設(shè)宇宙中的物質(zhì)由非相對論物質(zhì)和標(biāo)量場組成，重新構(gòu)建了二重復(fù)對稱引力理論中標(biāo)量場的狀態(tài)方程。并且，通過光度距離假設(shè)，從天文觀測數(shù)據(jù)出發(fā)，分析了宇宙的演化曲線。結(jié)果表明，整個空間可能是普通復(fù)空間，或者是雙曲復(fù)空間。暗能量狀態(tài)方程在隨紅移z的演化過程中穿越了—1，目前的值是接近于—1的。宇宙的最終命運是大撕裂。 最后，我們研究了快子宇宙學(xué)的有關(guān)性質(zhì)。通過模型無關(guān)的方法，根據(jù)暗能量的有效態(tài)方程重新構(gòu)建了快子場暗能量模型的場函數(shù)和勢。并且，對于給定的四種暗能量的狀態(tài)方程，研究了快子場函數(shù)和勢的演化趨勢。此外，我們利用態(tài)參數(shù)尋找者對快子場暗能量模型和相互作用的快子場暗能量模型進(jìn)行了診斷，從而顯示了快子場模型與其它暗能量模型的不同。
【圖文】：

暗能量的狀態(tài)方程

宙的哈勃常數(shù)為h二0.71士0076，那么就可以根據(jù)CMB的數(shù)據(jù)給出宇宙學(xué)常數(shù)的密度參數(shù)為幾\0)一。.69士名器[s0}。在圖2.5，我們給出了來源于超新星、CMB和LSS星系團(tuán)的置信空間!3‘I。很明顯，不存在宇宙學(xué)常數(shù)的平坦宇宙被排除了。對三組不同宇宙學(xué)數(shù)據(jù)的編輯強烈地支持了暗能量為主導(dǎo)的宇宙。\0)二0.7，。紛二。.3。在宇宙中，重子物質(zhì)只占了4%、暗物質(zhì)占
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：P145.9

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 高向婷;暗能量模型的幾何甄別與相空間分析[D];河北大學(xué);2011年

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

3 祁景釗;暗能量模型的甄別與動力學(xué)研究[D];河北大學(xué);2013年

本文編號：2677467