近幾年來,引力波的探測和相關(guān)研究成為了宇宙學(xué)中最熱門的課題,同時也給早期宇宙的探索帶來了希望。一些物理學(xué)家認(rèn)為,隨機(jī)引力波起源于早期宇宙的暴脹場衰變和宇宙弦,因此隨機(jī)引力波的探測對研究早期宇宙具有重要意義。與隨機(jī)引力波類似,基本粒子的起源也與宇宙的開端密切相關(guān)。而且,研究粒子生成可以彌補(bǔ)用引力波研究早期宇宙的不足,例如,粒子生成可以研究引力波不能提供的宇宙的熱力學(xué)性質(zhì)。此外,粒子之間的轉(zhuǎn)換會影響宇宙的演化過程和宇宙大尺度結(jié)構(gòu)的形成,甚至可能會影響宇宙的最終命運(yùn)。因此,粒子的起源及其相互轉(zhuǎn)換是宇宙學(xué)研究的一個重要課題。在這篇論文中,我們在Horndeski引力模型以及動態(tài)真空模型中研究了宇宙學(xué)中粒子生成的三個相關(guān)問題:標(biāo)量粒子的生成;早期宇宙中相對論性粒子的生成以及晚期宇宙中非相對論性粒子的生成;粒子生成和非粒子生成的相互作用是否具有熱力學(xué)差異?在引言中,從微觀和宏觀兩個方面介紹了粒子生成的研究歷史,并對相關(guān)的重要工作簡單地進(jìn)行了回顧。在第二章中,我們討論了標(biāo)量粒子在空間均勻且各向同性的宇宙背景中的生成。為了解析地研究粒子生成隨時間的演化,考慮了一個簡化的Horndeski引力模型。首先... 

【文章來源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 發(fā)展歷史
    1.2 粒子生成理論
        1.2.1 粒子生成的微觀理論
        1.2.2 粒子生成的宏觀理論
    1.3 論文的研究動機(jī)和結(jié)構(gòu)
第二章 宇宙學(xué)背景下簡化Horndeski引力模型中的標(biāo)量粒子生成
    2.1 Horndeski引力模型簡介
    2.2 標(biāo)量粒子生成與熱力學(xué)
        2.2.1 簡化Horndeski引力模型中標(biāo)量粒子生成的物理解釋
        2.2.2 標(biāo)量粒子的生成率和熵
            2.2.2.1 λ_1=0和λ_2≠0
            2.2.2.2 λ_1≠0和λ_2=0
            2.2.2.3 λ_1≠0和λ_2≠0
    2.3 表觀視界內(nèi)的粒子以及表觀視界熵
    2.4 小結(jié)
第三章 宇宙學(xué)背景下運(yùn)行真空模型中的粒子生成
    3.1 運(yùn)行真空模型簡介
    3.2 粒子生成和熵:基本公式
        3.2.1 粒子生成和熵流
        3.2.2 生成壓和體積黏度
        3.2.3 熵的演化和膨脹宇宙的熱力學(xué)第二定律
    3.3 運(yùn)行真空模型
        3.3.1 動態(tài)真空模型
        3.3.2 運(yùn)行真空模型
        3.3.3 當(dāng)前宇宙的運(yùn)行真空模型解
        3.3.4 早期宇宙的運(yùn)行真空模型解
    3.4 共動體積內(nèi)的粒子生成和熵的演化
        3.4.1 從當(dāng)前宇宙至最終的de Sitter宇宙
        3.4.2 從早期暴脹宇宙至輻射主導(dǎo)宇宙
    3.5 表觀視界內(nèi)的粒子生成和推廣的熱力學(xué)定律
        3.5.1 宇宙的視界和熵
        3.5.2 從當(dāng)前宇宙至最終的de Sitter宇宙
        3.5.3 從早期暴脹宇宙至輻射主導(dǎo)宇宙
        3.5.4 在運(yùn)行真空模型中解決熵(視界)疑難
        3.5.5 通往熱力學(xué)平衡的漫漫長路
    3.6 推廣的運(yùn)行真空模型
    3.7 小結(jié)
第四章 粒子熵增的兩種形式
    4.1 (?)=0 VS (?)≠0
    4.2 光子氣體和熵的兩個來源
        4.2.1 常體積宇宙
        4.2.2 膨脹宇宙
    4.3 一般的理想氣體
        4.3.1 常體積宇宙
        4.3.2 膨脹宇宙
    4.4 小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間的研究成果
致謝



本文編號：3325793