基于廣義相對論和宇宙學(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%。另一種方式就是對愛因斯坦引力理論進(jìn)行修正,通過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。基于絕對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)引力理論類似于基于愛因斯坦廣義相對論提出的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)的最新觀測數(shù)據(jù)檢驗了六種可行的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。通過重構(gòu),我們發(fā)現(xiàn)所有的觀測數(shù)據(jù)都支持宇宙膨脹的加速度仍在變大,同時由于目前的觀測數(shù)據(jù)是支持空間平直的宇宙從而空間曲率對減速參數(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)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：P159
【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
第一章 緒論
    1.1 宇宙動力學(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 天文觀測限制宇宙加速膨脹
    5.1 重構(gòu)方法
    5.2 觀測數(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

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李世淵;;天體粒子物理和宇宙學(xué)暑期講習(xí)班[J];國際學(xué)術(shù)動態(tài);2001年01期

2 陳克晶;;評“宇宙始于無”的創(chuàng)世說[J];武漢大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版);1992年01期

3 恰似;;宇宙最不可理解的事情就是它是可以理解的[J];互聯(lián)網(wǎng)周刊;2018年09期

4 徐景翀;;現(xiàn)代宇宙學(xué)中的宇宙有限性與哲學(xué)宇宙的無限性是否矛盾[J];思想政治課教學(xué);1987年11期

5 高劍森;宇宙的起源——大爆炸宇宙學(xué)介紹[J];中學(xué)物理教學(xué)參考;2000年04期

6 張同杰;;哈勃參量:當(dāng)前宇宙學(xué)研究的重要戰(zhàn)略方向[J];人民論壇·學(xué)術(shù)前沿;2017年05期

7 陳魯民;;懂點“宇宙學(xué)”有好處[J];雷鋒;2016年Z1期

8 ;暗能量之謎[J];中國總會計師;2015年05期

9 蔡一夫;樸云松;張新民;;現(xiàn)代宇宙學(xué)簡史[J];現(xiàn)代物理知識;2015年05期

10 環(huán)科;;窺探宇宙冷斑之謎[J];科學(xué)大觀園;2017年24期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 胡健;宇宙距離對偶關(guān)系的天文學(xué)檢驗[D];南京大學(xué);2019年

2 徐兵;f（T）引力模型與宇宙加速膨脹的觀測限制[D];湖南師范大學(xué);2019年

3 黃啟洪;Einstein-Cartan理論中的自生宇宙[D];湖南師范大學(xué);2017年

4 潘文劍;引力理論與宇宙學(xué)的一些全息研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2017年

5 沈賢勇;晚期宇宙學(xué)及其相關(guān)問題的研究[D];上海師范大學(xué);2015年

6 徐立昕;高維宇宙學(xué)模型與暗能量[D];大連理工大學(xué);2006年

7 吳普訓(xùn);Phantom宇宙學(xué)和引力反作用[D];湖南師范大學(xué);2006年

8 侯永輝;三點相關(guān)函數(shù)的模擬和理論分析[D];中國科學(xué)院研究生院（上海天文臺）;2005年

9 陳冬妮;暗暈的角動量分布及其對盤星系形成的意義[D];中國科學(xué)院研究生院（上海天文臺）;2006年

10 肖偉科;純引力力相互作用多粒子系統(tǒng)的統(tǒng)計性質(zhì)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 丁佳成;Eddington-Born-Infeld宇宙熱力學(xué)和雙標(biāo)量場理論下的宇宙演化模型[D];蘭州大學(xué);2019年

2 趙飛;宇宙學(xué)尺度上空洞的研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2019年

3 趙明明;全息暗能量和中微子的宇宙學(xué)觀測限制[D];東北大學(xué);2015年

4 何東澤;紅移漂移觀測對宇宙學(xué)模型限制的影響[D];東北大學(xué);2016年

5 鄭思曠;法國早期科幻文學(xué)中的宇宙旅行書寫研究[D];上海師范大學(xué);2018年

6 井云龍;基于推廣的Proca理論的宇宙學(xué)[D];上海師范大學(xué);2018年

7 舒爽;關(guān)于四種參數(shù)化暗能量模型宇宙學(xué)性質(zhì)的研究[D];遼寧師范大學(xué);2018年

8 柴云天;相互作用新全息暗能量模型相關(guān)問題的理論研究[D];遼寧師范大學(xué);2018年

9 曹琴;新宇宙學(xué)及其對我們宇宙的應(yīng)用[D];北京工業(yè)大學(xué);2017年

10 田馳;可重整化的暴漲宇宙學(xué)模型及其相關(guān)問題的研究[D];電子科技大學(xué);2015年

本文編號：2843313

boshi