描述宇宙加速膨脹的暴漲宇宙學(xué)和暗能量是當(dāng)今宇宙學(xué)研究的兩大熱點(diǎn),天文觀測(cè)數(shù)據(jù)的擬合為我們今天用暗能量來(lái)解釋宇宙晚期的加速膨脹提供了有力的支持,新的五年威爾金森微波各向異性探測(cè)器(WMAP)數(shù)據(jù)的公布也給予了暴漲宇宙學(xué)模型的建立和暗能量的存在以支持。這種驅(qū)動(dòng)宇宙加速膨脹的負(fù)壓物質(zhì)分布均勻、大尺度不結(jié)團(tuán)又不與引力相互作用,在今天占據(jù)主導(dǎo)地位——約占今天宇宙總成分的三分之二或更多,并且將影響未來(lái)宇宙的演化,因此暗能量的本質(zhì)是什么,它將如何影響宇宙的演化引起了眾多研究者的思考。本文就是基于這個(gè)啟發(fā)而引出的。其中已有的暗能量的理論模型有多種,如宇宙學(xué)常數(shù)、全息暗能量、Agegraphic模型、動(dòng)力學(xué)的Quintessence、Phantom、K-essence、Quintom模型等。宇宙學(xué)觀測(cè)表明宇宙學(xué)常數(shù)與觀測(cè)的結(jié)合很好,但在理論上卻存在諸多困難,同時(shí)也有觀測(cè)數(shù)據(jù)展示了暗能量處于不斷演化中,所以動(dòng)力學(xué)暗能量模型納入了研究者的考慮范圍。今天的觀測(cè)支持暗能量狀態(tài)方程在近期有越過(guò)-1的趨勢(shì),順應(yīng)觀測(cè)的需要,人們提出了狀態(tài)方程越過(guò)宇宙學(xué)常數(shù)邊界的動(dòng)力學(xué)暗能量模型--Quintom模型。目前已提出的Quintom暗能量模型有以下幾種:實(shí)標(biāo)量場(chǎng)Quintom模型,復(fù)標(biāo)量場(chǎng)Quintom-Hessence模型,矢量場(chǎng)相互作用模型,旋量場(chǎng)Quintom以及修改引力模型等。本文著重論述如何在旋量場(chǎng)中實(shí)現(xiàn)動(dòng)力學(xué)的Quintom暗能量的演化。首先,我將簡(jiǎn)要介紹宇宙學(xué)中Quintom暗能量模型在觀測(cè)中得到的支持以及理論上研究的有關(guān)背景。其次,我通過(guò)改變具體的勢(shì)能形式,在旋量場(chǎng)中的不同勢(shì)場(chǎng)中分別實(shí)現(xiàn)了一系列新的Quintom暗能量模型以解釋宇宙狀態(tài)方程在最近演化中通過(guò)不同的演化趨勢(shì)越過(guò)-1的圖像,從而對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)做出了解釋。受弦理論中的對(duì)偶的啟發(fā),我進(jìn)一步討論了以上實(shí)現(xiàn)的各種Quintom模型的對(duì)偶性質(zhì),基于這個(gè)研究我發(fā)現(xiàn)各個(gè)Quintom模型之間存在一定的聯(lián)系,它們互相制約。同時(shí)我利用statefinder參數(shù)診斷的方法對(duì)不同的模型進(jìn)行了區(qū)分和鑒別。另外我發(fā)現(xiàn)取合適的勢(shì)能形式可得到推廣的Chaplygin gas暗能量模型,且這一理想流體可以統(tǒng)一描述一個(gè)從物質(zhì)為主時(shí)期到晚期加速膨脹且最后演化為De Sitter時(shí)空的宇宙,順利的解決了宇宙如何從物質(zhì)為主時(shí)期到暗能量為主時(shí)期的演化。如果在模型中加入暗物質(zhì)成分,則暗物質(zhì)和暗能量的能量密度分?jǐn)?shù)在宇宙早期的比值是一個(gè)確定的量,隨后逐漸演化到相等,隨著尺度因子的膨脹暗能量逐漸超過(guò)物質(zhì)占據(jù)主要地位并演化到現(xiàn)在的狀態(tài)即它們?cè)谟钪嬷兴急确莘謩e為24%和72%,從而推動(dòng)宇宙加速膨脹,到宇宙演化后期宇宙則進(jìn)入完全由暗能量支配的階段,從而解決了“巧合性問(wèn)題”,并進(jìn)一步緩解了“精細(xì)調(diào)節(jié)問(wèn)題”。最后,我討論了其熱動(dòng)力學(xué)性質(zhì),探索了在此模型不同的演化中廣義的熱動(dòng)力學(xué)第二定律有效時(shí)對(duì)參數(shù)的限制,并研究了在用旋量場(chǎng)Quintom模型描述的推廣的Chaplygin gas理想流體封閉的熱動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)中當(dāng)溫度小于某一特定值時(shí),該系統(tǒng)才是穩(wěn)定的。
【學(xué)位單位】：河北師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：P159
【部分圖文】：

書O一2石企0一龜5·1‘O一住6。，n名O一么5一2_口魂5一嗯月一。后江OW57個(gè)Gold超新星數(shù)據(jù)加_L宇宙年齡對(duì)小紅移展開參數(shù)的擬合【’”】.態(tài)方程給出與模型無(wú)關(guān)的分析，從圖1.2【751中可看出，得非常人。但是廠卜勿_移z、0.5的時(shí)候穿越就}一分明

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張新民;陳學(xué)雷;;暗物質(zhì)、暗能量研究進(jìn)展及中國(guó)的機(jī)遇[J];中國(guó)科學(xué)院院刊;2011年05期

2 程世玉;;重力來(lái)自暗能量[J];大科技(科學(xué)之謎);2011年09期

3 ;科學(xué)家繪制迄今最大遠(yuǎn)古宇宙3D地圖[J];科學(xué)24小時(shí);2011年Z1期

4 晨風(fēng);;暗物質(zhì)困擾科學(xué)40年[J];今日科苑;2011年12期

5 王發(fā)印;;伽瑪暴宇宙學(xué)的研究[J];天文學(xué)報(bào);2011年04期

6 ;揭秘世界最大望遠(yuǎn)鏡陣:光纜可繞地球兩周[J];科技傳播;2011年12期

7 方家松;張利;;探索深部生物圈[J];中國(guó)科學(xué):地球科學(xué);2011年06期

8 嚴(yán)俊;;天文與天體物理研究現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展的戰(zhàn)略思考[J];中國(guó)科學(xué)院院刊;2011年05期

9 許i

本文編號(hào)：2812685