宇宙弦拓扑场论及其引力理论，序参量场暗能量，万有引力的修正

发布时间：2021-03-13 19:08

　　首先,本文运用段一士教授所提出的φ-映射拓扑流理论和U（1）规范势分解理论,研究了早期宇宙中的拓扑缺陷——宇宙弦。本文研究了宇宙弦的拓扑场论,阐述了宇宙弦是由序参量场的零点产生的时空缺陷。本文提出了一个Lorentz规范不变的U（1）拓扑不变量,并分析了它的缺陷,即宇宙弦。此外,本文还讨论了扭结状宇宙弦,及其对应的拓扑不变量,即陈-Simons作用量,并进而指出这一作用量恰是纽结族的所有Self-Linking数和Linking数之和。本文还阐明,此作用量在纽结演化时的分岔过程（分裂、汇合和相交）中是守恒的。其次,本文对柱对称无限长宇宙弦的引力进行研究。本文提出了柱对称真空Einstein方程的精确解,该解不依赖于任何坐标条件。然后本文分析了两种模型:Abelian Higgs模型和Higgs复标量场模型,分别对三种宇宙弦:超导宇宙弦、规范宇宙弦和整体宇宙弦的引力性质进行研究。由于宇宙弦的引力性质,它可以作为暗物质的可能候选者。第三,本文对宇宙中暗能量的序参量场模型进行了具体的讨论。从序参量场的拉氏密度出发,得到了序参量场的能动张量,从而求得其密度和压强。利用宇宙学动力方程,可看出序参... 

【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 引言
第二章 宇宙弦拓扑场论
    §2.1 预备知识
        §2.1.1 U（1）规范势分解理论
        §2.1.2 φ-映射拓扑流理论
        §2.1.3 φ-映射分岔理论
    §2.2 宇宙弦
        §2.2.1 Riemann-Cartan流形中的一个新的拓扑不变量
        §2.2.2 宇宙弦
        §2.2.3 纽结状宇宙弦的拓扑不变量
        §2.2.4 Q在纽结宇宙弦分岔过程中的守恒
第三章 宇宙弦的引力理论
    §3.1 柱对称Einstein方程的静态真空解
    §3.2 Abelian Higgs模型
        §3.2.1 超导宇宙弦
        §3.2.2 规范宇宙弦
    §3.3 复标量场模型与整体U（1）宇宙弦
第四章 暗能量
    §4.1 宇宙学基础
        §4.1.1 标准宇宙模型基础
        §4.1.2 R-W度规
        §4.1.3 理想流体的能动张量
        §4.1.4 Einstein方程的Ricci张量表示
μv和K_μv">        §4.1.5 R-W度规下的R_μv和Kμv

        §4.1.6 宇宙动力学方程
        §4.1.7 状态方程
    §4.2 暗能量的序参量场模型
        §4.2.1 F-R-W度规
        §4.2.2 序参量场的能动张量
        §4.2.3 序参量场产生负压、暗能量
第五章 广义相对论对万有引力在近距离下的修正
    §5.1 引言
    §5.2 Einstein方程的中心球对称广义解
    §5.3 低速近似与万有引力在近距离下的修正
第六章 总结
参考文献
研究成果
致谢



本文编号：3080757

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