廣義相對論的提出使人類對引力有了完全不同的認(rèn)識。與此同時,物理學(xué)家開始運(yùn)用廣義相對論去解釋物理問題,很好地彌補(bǔ)了牛頓引力的局限。但隨著天文觀測方式的不斷進(jìn)步,物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)廣義相對論并不是無懈可擊的,也存在很多廣義相對論所不能解釋的問題,如早期宇宙的暴漲問題和暗能量問題等。于是一些修改引力的方案被提出,主要可分為兩大類:1.修改作用量形式;2.修改所用的幾何。第一類的修改引力理論有很多,如標(biāo)量場理論、Massive Gravity、f(R)理論、f(R,T)理論、Eddington-Born-Infeld理論等。第二類主要是Palatini形式、仿射-聯(lián)絡(luò)形式等。這些修改的引力理論都能在一定程度上解釋現(xiàn)代天文學(xué)和宇宙學(xué)中的疑難。另一方面,隨著黑洞熱力學(xué)的廣泛研究,宇宙的熱力學(xué)性質(zhì)也吸引了物理學(xué)家的目光。目前,人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在Einstein宇宙中熱力學(xué)第一定律和第二定律均可得到滿足。在這篇文章中,我們將主要討論兩部分的工作:Eddington-Born-Infeld引力理論(EBI理論)下的宇宙熱力學(xué)和雙標(biāo)量場理論下的宇宙演化模型。首先我們運(yùn)用傳統(tǒng)廣義相對論下討論宇宙熱力學(xué)的方法討論了Eddington-Born-Infeld宇宙的熱力學(xué)性質(zhì)。通過對Hayward公式的重新定義,在Eddington-Born-Infeld宇宙中我們?nèi)钥傻玫脚cEinstein宇宙中形式相同的熱力學(xué)第一定律和Clausius等式。而Eddington-Born-Infeld宇宙中的熱力學(xué)第二定律需要在一定條件下才能滿足,這是與Einstein宇宙所不同的。此外我們還仿照f(R)理論與標(biāo)量場理論的關(guān)系將f(R,T)理論推廣到雙標(biāo)量場理論,并討論了雙標(biāo)量場理論下宇宙的演化方式。結(jié)果表明:雙標(biāo)量場宇宙可分為三個階段,分別為加速膨脹階段、減速收縮階段和第二個加速膨脹階段。在減速收縮階段,宇宙內(nèi)容物之間發(fā)生著強(qiáng)烈的相互作用和相互轉(zhuǎn)化。最終雙標(biāo)量場宇宙將逐漸演化為塵埃宇宙。
【學(xué)位單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：O412.1;O414.1
【部分圖文】：

可以隨時間改變的。這一依賴乎時間的耦合參數(shù)在一定程度上可以反應(yīng)字宙內(nèi)容物狀態(tài)??的變化。為了方便討論，我們定義了一個關(guān)于耦合參數(shù)ａ的函數(shù)⑷＝?－?＋，它代表了??宇宙內(nèi)容物狀態(tài)方程參數(shù)冰所能取到的上限，如圖３．３。??Ｉ?Ｉ?ｙ??／?Ｉ??／?Ｉ??（１）?！??ｉ??ｉ??＼?＾???．?Ｉ??；?Ｉ??ｉ?Ｉ??Ｊ?ｉ?＾??－８ｔｉ?－６ｔｉ?－１／３?°?????丨??（３）??Ｉ??（２）??????ｉ????圖３．３宇宙內(nèi)容物狀態(tài)方程參數(shù)上限ｙ關(guān)于耦合參數(shù)ａ的變化圖??３．３．２宇宙膨脹的必要條件??方程（３．３５）表明存在兩種可能的情況：１．々Ｕ，Ｇ?＋?ｋ２＞０；?２．々（；＾）?＋?ｋ：２＜０，不同??的情況將導(dǎo)致不同的討論方向。本文只討論第一種情況。??■／｜＿（Ｚ，＃?牐?牐耍玻牐荊牘柷衣?闈磕軙炋跫?ǎǎ裕ⅲ觶牎??＞?０）時，我們可以得到??！，－?２?＋２Ｖ｛Ｘ＾）?＋?ｆ２（Ｘ＾）?＾?（３４３）??基寧上文已給出的／（ｚ，幻具體形式，方程（３．４３）可簡化為??Ｍｍ?＜?－＾ａｆ?＋?ａ＾ｍ．?（３．４４）??—４５?—??
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本文編號：2886073