基于廣義相對(duì)論和宇宙學(xué)原理建立的現(xiàn)代宇宙學(xué)雖然取得了輝煌的成就,但還有一些亟待解決的重大理論問(wèn)題,其中之一就是宇宙目前為什么在做加速膨脹。一種解釋宇宙目前加速膨脹的方式是引入暗能量,它是一種具有負(fù)壓強(qiáng)的能量組分。大量的觀測(cè)數(shù)據(jù)表明,暗能量如果存在其大約占據(jù)宇宙能量的70%。另一種方式就是對(duì)愛(ài)因斯坦引力理論進(jìn)行修正,通過(guò)這種方式我們不需要直接引入暗能量就可以解釋宇宙目前的加速膨脹�；诮^對(duì)平行引力理論拓展出的f(T)引力理論就是一種修改引力理論。f(T)引力理論類(lèi)似于基于愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論提出的f(R)引力理論。大量的工作已經(jīng)證明,f(T)引力理論可以很好地解釋宇宙當(dāng)前的加速膨脹。人們利用最新的重子聲學(xué)振蕩數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)了暗能量一些新的重要性質(zhì),所以我們有必要研究最新的重子聲學(xué)振蕩數(shù)據(jù)對(duì)修改引力理論的限制。本文我們使用含重子聲學(xué)振蕩、超新星、宇宙微波背景輻射、哈勃參數(shù)的最新觀測(cè)數(shù)據(jù)檢驗(yàn)了六種可行的f(T)引力模型。我們發(fā)現(xiàn)盡管f(T)引力模型可以解釋宇宙目前的加速膨脹,但是信息判據(jù)的結(jié)果表明目前的觀測(cè)數(shù)據(jù)仍然最支持包含宇宙學(xué)常數(shù)和冷暗物質(zhì)的宇宙學(xué)模型(ΛCDM)。此外,由于暗能量狀態(tài)方程參數(shù)w(z)的演化形式至今還不能確定,人們提出了很多參數(shù)化形式。然而基于這些參數(shù)化暗能量模型研究宇宙的加速膨脹出現(xiàn)了一些不一致的結(jié)果,比如ΛCDM模型預(yù)言宇宙會(huì)持續(xù)加速膨脹,而基于Chevallier-Polarski-Linder(CPL)參數(shù)化(w(z)=w_0+w_1z/(1+z),其中w_0和w_1是兩個(gè)常數(shù)),人們用低紅移的超新星和重子聲學(xué)振蕩數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)宇宙膨脹的加速度可能已經(jīng)變小了,但加入宇宙微波背景輻射數(shù)據(jù)后,觀測(cè)數(shù)據(jù)仍支持宇宙膨脹的加速度在變大。因此,我們利用不依賴(lài)模型的非參數(shù)化貝葉斯方法重構(gòu)了減速參數(shù)q(z)的演化。通過(guò)重構(gòu),我們發(fā)現(xiàn)所有的觀測(cè)數(shù)據(jù)都支持宇宙膨脹的加速度仍在變大,同時(shí)由于目前的觀測(cè)數(shù)據(jù)是支持空間平直的宇宙從而空間曲率對(duì)減速參數(shù)演化的影響是可以忽略的。此外,我們重構(gòu)出的q(z)有明顯的振蕩行為,并且與ΛCDM模型相比,觀測(cè)數(shù)據(jù)在3.2σ置信水平上更支持振蕩的q(z)。我們的研究表明人們此前得到的宇宙膨脹的加速度可能變小的結(jié)果應(yīng)該是由于采用了錯(cuò)誤的暗能量模型導(dǎo)致的,并且基于ΛCDM模型得到的q(z)的演化是不準(zhǔn)確的。
【學(xué)位單位】：湖南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：P159
【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
第一章 緒論
    1.1 宇宙動(dòng)力學(xué)
    1.2 距離-紅移關(guān)系
        1.2.1 哈勃定律與宇宙學(xué)紅移
        1.2.2 宇宙學(xué)距離
    1.3 宇宙加速膨脹
        1.3.1 暗能量
        1.3.2 修改引力
    1.4 本章小結(jié)
第二章 天文觀測(cè)限制宇宙學(xué)模型方法論
2擬合方法與信息判據(jù)'>    2.1 x²擬合方法與信息判據(jù)
    2.2 Ia型超新星
    2.3 重子聲學(xué)振蕩
    2.4 宇宙微波背景輻射
    2.5 哈勃參數(shù)數(shù)據(jù)
    2.6 本章小結(jié)
第三章 f（T）引力和宇宙學(xué)
    3.1 絕對(duì)平行引力理論
    3.2 f（T）引力理論
    3.3 f（T）宇宙學(xué)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 天文觀測(cè)限制f（T）引力模型
    4.1 ACDM模型
1模型: F（T）=α（-T）^p'>    4.2 f₁模型: F（T）=α（-T）p

    4.3 f₂模型: F（T）=-αT(1-e^pT₀/T)
3模型: F（T）=-αT(1-e^p（?）'>    4.4 f₃模型: F（T）=-αT(1-e^p（?）

    4.5 f₄模型: F（T）=αT0（?）ln（pT₀/T）
5模型: F（T）=αT(1-e^PT₀/T-（?）ln（PT₀/T）)'>    4.6 f₅模型: F（T）=αT(1-e^PT₀/T-（?）ln（PT₀/T）)
6模型: F（T）=α（-T）^p tanh（T₀/T）'>    4.7 f₆模型: F（T）=α（-T）^p tanh（T₀/T）
    4.8 模型比較
    4.9 本章小結(jié)
第五章 天文觀測(cè)限制宇宙加速膨脹
    5.1 重構(gòu)方法
    5.2 觀測(cè)數(shù)據(jù)
    5.3 重構(gòu)結(jié)果
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間完成的論文
致謝

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