修正全息Ricci暗能量作用下的宇宙演化

发布时间：2018-02-27 03:34

  本文关键词： 全息Ricci暗能量 束缚系统 相对论性暗物质 Bianchi Ⅰ型宇宙 广义热力学第二定律　出处：《昆明理工大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：随着天文观测技术的不断进步,越来越多的观测数据表明：宇宙的膨胀不但没有在万有引力的作用下减速,反而在“暗能量”的作用下变得越来越快。另一方面,全息原理被广泛认为是量子引力的基础理论之一,所以暗能量的本质也必然和全息原理息息相关。全息暗能量模型为解决暗能量问题提供了一个简单而合理的框架,这类模型可以很好地避免宇宙学常数模型中存在的巧合性疑难和精细调节疑难。因此研究全息暗能量的性质及在其作用下宇宙的演化具有重要的意义。本论文以基于全息原理的修正全息Ricci暗能量为研究对象,通过对状态参数、能量密度和statefinder参数的分析,讨论了修正全息Ricci暗能量的演化过程。同时,在包含暗能量与暗物质的膨胀宇宙模型中,分析了局部引力系统中试验粒子的轨道运动状态、非平坦宇宙中修正全息Ricci暗能量与相对论性、非相对论性暗物质的相互作用,以及各向异性宇宙中广义热力学第二定律在不同视界上的适用性。论文主要包括以下几个方面：1.以银河系这个局部引力束缚系统为研究对象,利用一个修正度规(该度规在小尺度上对应静态Schwarzschild时空,在大尺度上对应随时间变化的Friedmann时空),给出了试验粒子在局部引力束缚系统中的有效势能函数和轨道运动方程。研究结果表明,银河系的演化将经历三个时期：从奇点开始膨胀；维持稳定的圆盘状星系结构；大撕裂。通过对临界角动量的研究,结果显示随着时间的推进,粒子在拥有较小的角动量时就可以摆脱引力中心的吸引而逃逸出去。2.考虑到单纯的非相对论性暗物质在解释宇宙局部小尺度结构时存在一定的缺陷,因此在非平坦Friedmann-Robertson-Walker宇宙模型中,我们探讨了相对论性、非相对论性暗物质与修正全息Ricci暗能量的相互作用。我们发现在我们的模型中,宇宙从减速膨胀阶段到加速膨胀阶段的过渡时间与ACDM(Lambda Cold Dark Matter)模型中的过渡时间很接近,并且暗能量占主导地位的情形将从宇宙近代持续到宇宙未来。statefinder参数和总压强的变化表明：该模型可以用来解释宇宙从辐射期经过尘埃期向加速膨胀期演化的情况。根据特征参数因子Om的演化过程,可以发现在相互作用较弱或者相对论性暗物质所占比重较小时,该模型类似于phantom。总的来说,相互作用的强度和相对论性暗物质所占的比重均对宇宙的演化产生很大影响。3.讨论了各向异性的Bianchi Ⅰ型宇宙演化,并发现暗能量在宇宙早期与物质类似,而在未来它的性质与phantom类似。状态参数在各个方向的偏差和总压强的变化表明：对于各向异性的Bianchi Ⅰ型宇宙,从宇宙的近代开始,它可以从高度各向异性状态向着更加均匀的宇宙时空演化。同时,利用Gibbs热力学定律中的标准熵定理,证明了广义热力学第二定律在以可见视界为边界的热力学系统中一直适用。但是,以红外截断L作为系统边界时,系统总熵的变化率从宇宙近代到未来一段时间将出现小于零的情形,说明此时广义热力学第二定律不再适用,这将有助于解释星系的形成。
[Abstract]:On the other hand , the theory of holographic dark energy is widely regarded as one of the fundamental theories of quantum gravity , and the theory of holographic dark energy is widely regarded as one of the fundamental theories of quantum gravity . It is proved that the second law of generalized thermodynamics is always applicable in the thermodynamic system with visible horizon as boundary . However , when the infrared cut - off L is used as the boundary of the system , the change rate of the total entropy of the system will appear smaller than zero from the modern time to the future , and it will be helpful to explain the formation of galaxies .

【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P159

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 李淼;李霄栋;王爽;王一;;Dark Energy[J];Communications in Theoretical Physics;2011年09期

2 ;Holography,UV/IR Relation,Causal Entropy Bound,and Dark Energy[J];Communications in Theoretical Physics;2009年05期

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本文编号：1540967