發(fā)布時間：2020-05-23 14:05

【摘要】： 最近，Ia型超新星的觀測結果表明目前宇宙正處于加速膨脹過程中，此外星系團的大尺度分布和來源于Wilkinson Microwave Anisotropy Probe(WMAP)的精確數據更加肯定了這一點。但是，建立在通常物質成分基礎上的宇宙學模型指出宇宙應該是減速膨脹的，這與天文觀測不相符合，因此我們就應該考慮該宇宙學模型的正確性，或者引力源是否存在實驗室里沒有看到過的新的物質成分。目前，關于宇宙加速膨脹的解釋整體上可分為兩個方面。一個方面，認為宇宙中存在一種具有負壓強的額外物質成分，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，這樣一種物質成分被稱為暗能量。到目前為止，，已經提出了許多的暗能量模型，如宇宙學常數、慢速滾動的標量場Quintessence、Phantom、Quintom和Tachyon場等。另一方面，則認為要修改愛因斯坦場方程的幾何部分，對應于作用量中修改R為f(R)，在某種意義上說就是修改宇宙學模型的理論基礎——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問題。首先，運用二重復函數理論這一現代數學方法，引入二重復對稱度規(guī)張量建立了一種修正的引力理論——二重復對稱引力理論。從一個二重實的作用量出發(fā)，導出了靜態(tài)球對稱二重復度規(guī)的具體表達式，從而擴展了Moffat結果，不僅得到了雙曲復對稱引力理論，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理論中的負能鬼態(tài)問題。 其次，我們研究二重復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。進一步，我們假設宇宙中的物質由非相對論物質和標量場組成，重新構建了二重復對稱引力理論中標量場的狀態(tài)方程。并且，通過光度距離假設，從天文觀測數據出發(fā)，分析了宇宙的演化曲線。結果表明，整個空間可能是普通復空間，或者是雙曲復空間。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的有關性質。通過模型無關的方法，根據暗能量的有效態(tài)方程重新構建了快子場暗能量模型的場函數和勢。并且，對于給定的四種暗能量的狀態(tài)方程，研究了快子場函數和勢的演化趨勢。此外，我們利用態(tài)參數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

宙的哈勃常數為h二0.71士0076，那么就可以根據CMB的數據給出宇宙學常數的密度參數為幾\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星系團的置信空間!3‘I。很明顯，不存在宇宙學常數的平坦宇宙被排除了。對三組不同宇宙學數據的編輯強烈地支持了暗能量為主導的宇宙。\0)二0.7，。紛二。.3。在宇宙中，重子物質只占了4%、暗物質占
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：P145.9

【引證文獻】

相關碩士學位論文 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;2011年

2 李劍麗;暗能量及其相關問題的研究[D];南昌大學;2010年

3 祁景釗;暗能量模型的甄別與動力學研究[D];河北大學;2013年

本文編號：2677467