Phantom宇宙学和引力反作用

发布时间：2020-07-16 05:10

【摘要】：随着科学技术的发展,宇宙学不再是一门推测科学而进入了精确观测的时代。观测结果验证了我们已经建立了的标准宇宙模型的同时,也给我们提出了新的挑战。1998年物理学家利用超新星来测量宇宙放慢的速率却意外的发现我们的宇宙正在做加速膨胀,此后大量的观测数据验证了这一结果,这一新的发现导致了宇宙学成为近几年物理学中最热门的学科之一。为了解释当今宇宙的加速膨胀,一些物理学家认为现有的引力理论在宇宙尺度上可能不成立,为此他们修正了爱因斯坦引力理论。但大多数的物理学家认为今天的宇宙加速膨胀是由均匀充满空间的具有负压特性的能量所导致的,这种奇异的能量就是所谓的暗能量,观测表明今天它可能主导着宇宙的演化,大约占所有宇宙能量的百分之七十。暗能量最简单的候选者是宇宙常数,它虽然很好的解释了今天的宇宙加速膨胀但同时也存在一些需要解决的理论问题。另外从暴胀宇宙学中得到启示,人们用一些标量场来作为暗能量的候选者,如:Quintessence和Phantom。 Phantom场不同于普通标量场(如Quintessence)是因为在它的拉氏量中动能项为负,这导致了许多新的物理特性的出现,如宇宙的Big Rip。本文的前一部分讨论了Phantom宇宙学。我们首先详细的介绍了Phantom暗能量宇宙的动力学和Phantom暗能量对宇宙中引力束缚系统的破坏以及Phantom暴胀宇宙。接着我们讨论了Phantom暗能量所控制的宇宙和Phantom暴胀宇宙中的引力反作用效应,并发现在Phantom暗能量宇宙中引力反作用能阻止宇宙Big Rip的出现,但在Phantom暴胀宇宙中若要得到足够的暴胀和适当的密度谱则引力反作用的效应是非常的弱以至反作用不足以促使宇宙从Phantom暴胀顺利的进入辐射控制时期。
【学位授予单位】：湖南师范大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：P159.2
【图文】：

自从1998年发现宇宙正在加速膨胀以来，物理学家试图用释这一现象.暗能量是一种具有负压特性的奇异物质，有很多，如果用它的状态方程因子w一可p来分类，有以

图4.1:194个aI型超新星数据对暗能量模型的限制，黑色区域表示68.3%的可能性，黑色+浅色区域表示95.4%的可能性.64.1.3星系簇X射线数据的限制星系簇是宇宙中最大的发光系统，它的质量峡a;可以通过X射线观测，光学观测以及引力透镜来确定。通过x射线我们可以得到星系簇中气体的质量所占星系簇总质量的比例，九a。=峡a。/Mt。‘，其中从。‘是整个星系的质量.通过对比几a，和重子物质的质量所占比例卿，可以直接的确定几。。!72}，其中川可由核合成来确定。因为每个星系的扬。依赖于角直径距离，扬，二D梦，Sasaki昨]，Pne!叫和Aleln!75}等成功的利用不同红移的九。:数据来限制整个宇宙的几何.下面我们利用Allne昨}给出的26个几a。数据来限制上面讨论的变化的暗能量模型。对上面讨论的暗能量模型九a;可表示为d几，?。，。，B几。r入n注，_、13/211乙.L尸口了，r、加工几石布JI，__、匕上二匕竺乙止一二二一

Ph()些参数的可能性分布。从图可知:和超新星的结果一样，在al误差内Phantom暗宇宙的可能性最大，宇宙常数暗宇宙和Qulntesesnce暗宇宙都允许，但宇宙常数暗宇宙和Qulntesesnce暗宇宙所占的可能性明显比超新星的结果大很多.另外在95.4%的可能性内几。。一0.27给撒，w0<一.070.下面我们来讨论一下将两种数据联合在一起的情况.

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本文编号：2757567