收藏本站
《大连理工大学》 2006年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高维宇宙学模型与暗能量

徐立昕  
【摘要】:最近,Ia型超新星的观测结果为宇宙加速膨胀提供了最直接的证据,此外星系团的大尺度分布和来源于Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP)的精确数据更加肯定了这一点。WMAP的数据表明我们的宇宙在空间上几乎是平坦的,即Ω_(total)=1.02±0.02。而对星系团的大尺度结构分布的研究则表明暗物质的存在,其所占比例为Ω_(CDM)=0.27±0.04。所有的这些结果强烈地表明存在一种具有负压强的额外物质成分,它所占的比例大概是2/3(Ω_(de)=0.67±0.06)。它均匀地分布在整个宇宙空间并且推动宇宙加速膨胀。这样一种物质成分被称为暗能量。为了解释宇宙的加速膨胀和暗能量,到目前为止已经提出了很多的模型,如宇宙学常数Λ,慢速滚动的标量场quintessence,phantom,和quintom等。 本论文探讨了高维宇宙学模型与暗能量问题。在该模型中,宇宙是嵌入在五维Ricci平坦时空中的一个超曲面,从五维看,它是空的或者真空。但是,从四维的角度看,宇宙中则充满着从额外维诱导出来的物质,被称为诱导物质。 首先,讨论了一族精确的五维真空解,该族解包含两个任何的关于时间t的函数μ(t)和ν(t)。适当地选取该函数,研究了该解所描述的反弹宇宙学模型的反弹奇异性。结果表明,在反弹点处,三个五维的拓扑不变量和能量密度是有限的,然而压强经历了由负无穷到正无穷的剧烈转换。因此,该奇异性一种物质奇异性而不是时空奇异性。 为了了解宇宙的演化,适当地选取了两个函数μ(t)和ν(t),并且令诱导物质包含冷暗物质ρ_(cdm),辐射ρ_r和一种“未知”的物质成分ρ_x,被称为x-物质。我们讨论了三种成分的演化,并且得到了加速膨胀的宇宙。此外,我们发现x-物质的状态方程为负,具有暗能量的性质。然而,选择这样的函数是比较困难的。 为了克服选择两个函数的困难,把它们转换为一个新的关于红移z的任意函数f(z)。此时,在Friedmann方程中,只包含函数f(z),它是由函数μ(t)转换而来的,而同时函数ν(t)并不在方程中出现。令f(z)为关于z的双曲正切的函数形式,得到了标度解,由此解决或缓解了巧合性问题。 在该模型下,我们建立了四维的Quintessence和五维宇宙学模型的对应关系。结果表明Quintessence中的标量势对应于我们模型中特殊的f(z)形式。考虑到这样的对应关系,我们可以得到f(z),这使选择变得容易并且有更强的物理基础。此外,从模型无关的角度出发,建立了状态方程w(z)以及减速因子q(z)与f(z)之间的关系。由此,在观测数据的指引下,我们得到了函数f(z)的具体形式,这时,五维的宇宙学模型被重新构建了。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:P159

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张成武;宇宙学观测与暗能量模型[D];大连理工大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张宁;爱因斯坦相对论的时空特性研究[J];北京联合大学学报(自然科学版);2005年01期
2 夏兆阳;相对论中引力场性质研究[J];北京联合大学学报(自然科学版);2005年01期
3 高兴茹,张宁;史瓦西度规奇性研究[J];北京联合大学学报(自然科学版);2005年02期
4 李文新;;对经典力学的反思:几个不同的基本假设[J];成都纺织高等专科学校学报;2009年01期
5 王晓松;;论席瓦西尔(Schwarzschild)外部解[J];成功(教育);2008年09期
6 肖学雷;两种引力观:地球引力效应及其内涵探析[J];重庆师范大学学报(自然科学版);2004年02期
7 韩万强;单勇;刘虎;;潮汐引力与时空曲率[J];沧州师范专科学校学报;2008年02期
8 吕嫣,桂元星,王安全;静态球对称时空中Dirac方程分离变量及退耦[J];大连理工大学学报;2004年03期
9 赫然;新梅;刘峰;;摈弃黑体概念的热平衡辐射理论[J];大连民族学院学报;2009年05期
10 宋文福,高丽丽,秦显荣;物理学中的组合常数方法[J];大庆石油学院学报;2004年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 丁剑;瞿锋;李谦;项清革;;卫星激光测距工程中的相对论效应探究[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 林恺;可投影条件下的Horava-Lifshitz理论中宇宙学和黑洞的扰动[D];重庆大学;2011年
2 朱曙;黑洞熵、膜世界和熵引力若干问题的研究[D];上海大学;2011年
3 郭广海;弯曲时空中的标量场[D];大连理工大学;2005年
4 李成波;用特洛伊木马方法间接研究天体核反应~9Be(p,α)~6Li[D];中国原子能科学研究院;2005年
5 田贵花;类光测地线的变分和动态黑洞的熵[D];北京师范大学;2003年
6 刘文彪;用brick-wall方法计算黑洞熵及其相关问题的研究[D];北京师范大学;2000年
7 张成武;宇宙学观测与暗能量模型[D];大连理工大学;2007年
8 邵颖;暗能量的标量场模型[D];大连理工大学;2007年
9 常葆荣;宇宙学标度解与暗能量的Statefinder诊断[D];大连理工大学;2007年
10 王玮;状态方程穿越-1的暗能量模型[D];大连理工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王俊;关于当前宇宙加速膨胀若干问题的物理研究[D];辽宁师范大学;2010年
2 王华文;非拓扑孤立子模型的解析分析[D];华东理工大学;2011年
3 梅雪松;智慧的指引—华严宇宙观与现代宇宙学[D];西北大学;2011年
4 王磊;粘滞效应对宇宙演化影响的研究[D];辽宁师范大学;2011年
5 张淑红;Modified Chaplygin gas (MCG)对结构形成的影响[D];辽宁师范大学;2011年
6 丁少航;广义相对论的应用:黑洞的霍金辐射与GPS导航[D];南昌大学;2011年
7 贾冬燕;DBI-AdS时空中黑洞的热力学[D];宁波大学;2010年
8 谢元栋;论理论物理教学中创造性思维能力的培养[D];华南师范大学;2002年
9 张义;在一静态磁场背景中高斯型微波束对高频遗迹引力波的谐振响应[D];重庆大学;2004年
10 刘焕英;在Space-Time-Matter理论下的诱导Phantom和5维吸引子[D];大连理工大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴延涪;恩格斯关于宇宙学哲学问题的论述对现代宇宙学的启示[J];哲学研究;1985年12期
2 李志青;周又元;胡岳东;;EMSS样品中活动星系核的X射线流量计数[J];天文学报;1992年04期
3 许槑;宇宙学平坦问题的非暴胀解[J];自然杂志;1993年03期
4 卞吉,秦宝;欣欣向荣的宇宙学[J];现代物理知识;2001年01期
5 都平君;宇宙会毁灭吗[J];科学大观园;2005年12期
6 ;第五届粒子物理、核物理和宇宙学交叉学科前沿问题研讨会文集[J];高能物理与核物理;2007年09期
7 ;宇宙的形成[J];中小企业管理与科技(下旬刊);2008年09期
8 石无鱼;;通往另一个宇宙的窗口[J];大科技(科学之谜);2009年05期
9 齐利;;1000亿年后的宇宙学[J];大科技(科学之谜);2011年09期
10 方励之;宇宙学上光辉的一笔[J];自然杂志;1979年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陆埮;;蓬勃发展的宇宙学与今年的诺贝尔物理奖[A];中国天文学会2011年学术年会手册[C];2011年
2 ;星系、宇宙分会场报告日程[A];中国天文学会2010年学术年会摘要集[C];2010年
3 范祖辉;;引力透镜宇宙学研究[A];中国天文学会2011年学术年会手册[C];2011年
4 李宗伟;;超新星特性和宇宙学中应用[A];中国天文学会星系分会2004年学术年会论文集[C];2004年
5 ;星系、宇宙学分会场报告日程[A];中国天文学会2011年学术年会手册[C];2011年
6 张新民;;宇宙学研究现状及挑战(英文)[A];Seminar on Cosmology and Dark Matter 2009[C];2009年
7 张同杰;;2010粒子物理宇宙学研讨会[A];2010粒子物理宇宙学研讨会论文集[C];2010年
8 ;星系、宇宙学分会场报告摘要[A];中国天文学会2010年学术年会摘要集[C];2010年
9 ;伽玛暴宇宙学(英文)[A];中国天文学会高能分会2004年学术年会论文集[C];2004年
10 李学潜;张新民;沈彭年;;前言[A];Frontier of Particle Physics, Nuclear Physics and Cosmology--Proceedings of CCAST(World Laboratory) Workshop[C];2002年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 张璐;13天“看到”宇宙140亿年[N];南京日报;2010年
2 本报记者 张梦然;震动宇宙学理论基础的成就[N];科技日报;2011年
3 南方周末记者 黄永明;意料之外的宇宙[N];南方周末;2011年
4 孙正凡;20世纪:宇宙学的一个世纪[N];中华读书报;2010年
5 本报首席记者 张懿;膨胀的宇宙将毁于“火”还是“冰”[N];文汇报;2011年
6 本报记者 张梦然;求知不止 探索不息[N];科技日报;2010年
7 尚莱茵;形形色色的宇宙学说[N];大众科技报;2002年
8 本报记者 张梦然;斯穆特:地球之外的技术革命[N];科技日报;2011年
9 记者魏忠杰;俄科学家获宇宙学最高国际奖[N];人民日报;2003年
10 记者 赵凤华;我将在2500米下建暗物质探测实验室[N];科技日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李正祥;天文观测对宇宙学的限制[D];湖南师范大学;2012年
2 于飞;相互作用的全息暗能量及精质的局域影响[D];大连理工大学;2010年
3 李霄栋;暗能量问题的数值研究[D];中国科学技术大学;2012年
4 欧索罗娃·塔基雅娜;俄罗斯宇宙主义思想家对人与自然关系的认识[D];内蒙古师范大学;2012年
5 张振辉;全息暗能量的理论和数值研究[D];中国科学技术大学;2012年
6 赵东海;高红移星系的成团和演化[D];中国科学院研究生院(上海天文台);2003年
7 林春山;早期宇宙与暗能量若干问题的研究[D];中国科学技术大学;2011年
8 高长军;黑洞熵、黑洞的de Broglie-Bohm量子化及Quintessence宇宙学[D];中国科学院研究生院(上海天文台);2003年
9 朱涛;波的相奇异性的拓扑性质和Friedmann-Robertson-Walker宇宙热力学的量子效应[D];兰州大学;2010年
10 王钰婷;暗能量的扰动和积分的Sachs-Wolfe效应[D];大连理工大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈德全;Pseudo rip的性质[D];广西师范大学;2012年
2 郑睿;f(T)引力的宇宙学扰动[D];中国科学技术大学;2011年
3 王楠楠;强引力透镜及其宇宙学约束[D];大连理工大学;2013年
4 王頔;关于非平直宇宙中新Agegraphic暗能量的研究[D];辽宁师范大学;2010年
5 王鑫;宇宙距离二重性关系的应用和中微子性质的限制[D];南京大学;2013年
6 苏洋洋;MCG暗能量模型在球塌缩理论下对宇宙结构形成的影响[D];辽宁师范大学;2012年
7 徐婧;对CFHTLS深度巡天第六次释放数据的宇宙剪切测量[D];上海师范大学;2012年
8 苏俊;MOND与熵引力的一些理论研究[D];南京师范大学;2011年
9 潘文剑;全息暗能量模型与宇宙空间演生现象的研究[D];南昌大学;2013年
10 高健;关于Cardassian幂律模型在非平直宇宙中粘滞效应对宇宙演化影响的研究[D];辽宁师范大学;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026