暗物质与暗能量相互作用模型的研究与参数计算

发布时间：2021-05-06 02:55

　　自爱因斯坦提出含宇宙学常数的宇宙学模型后,宇宙学的问题在国际上开始受到广泛关注。其中,随着人类观测技术的进步,暗物质与暗能量的问题逐渐成为今天最热的话题。为了解释今天观测到的宇宙正在加速膨胀的现象,通常认为存在暗物质与暗能量,对此有两种观点。第一种观点认为宇宙存在实体的暗物质与暗能量,它们可以用流体或是场来描写。由于暗能量具有负压强,推动宇宙加速膨胀。这种理论包括ACDM,ωCDM,Brans-Dicke,tachyon模型等。在第一章,我们对全息暗能量模型进行了研究。同时认为,全息暗能量和暗物质间存在着很小的相互作用。研究指出,在1σ的误差范围内,全息暗能量的状态方程能从ω＞-1过渡到ω＜-1。拟合出的减速因子支持今天观测到的宇宙正在加速膨胀的事实。而且通过对熵的计算,发现在暗物质与暗能量间引入相互作用并不违反热力学第二定律。在这项研究中相互作用强度的符号带来了一些争论。为此,第二章进行了具体的研究。我们没有具体选定暗能量模型,通过分析不同观测数据间的兼容性,发现暗物质与暗能量间的相互作用是很小的正值。这个发现对解决巧合问题很有利,同时也满足热力学第二定律。第二种观点认为是时空的几何... 

【文章来源】：复旦大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
引论
第一章 观测对全息暗能量与暗物质相互作用模型的限制
    1.1 今天的宇宙正经历着加速膨胀
    1.2 相互作用的全息暗能量与暗物质模型
    1.3 宇宙学观测数据
        1.3.1 超新星的观测
        1.3.2 重子声学振荡的观测
        1.3.3 宇宙微波背景辐射的观测
        1.3.4 哈勃常数的观测
        1.3.5 回看时间的观测
    1.4 小结
第二章 观测对一般的暗能量与暗物质相互作用模型的限制
    2.1 暗物质与暗能量存在相互作用
    2.2 暗物质与暗能量相互作用存在的问题
    2.3 一般的暗能量与暗物质相互作用模型
    2.4 宇宙学观测数据
    2.5 小结
第三章 f(R)引力模型
    3.1 最简单的f(R)引力
    3.2 扩充的观测数据
    3.3 时空曲率和物质耦合的f(R)引力
        3.3.1 方法1-采用近似
        3.3.2 方法2-准确求解
第四章 最优化计算
    4.1 最速降落法
    4.2 共轭梯度法
        4.2.1 DFP变尺度法
        4.2.2 BFGS变尺度法
    4.3 遗传算法
        4.3.1 编码与解码
        4.3.2 选择
        4.3.3 交叉
        4.3.4 变异
    4.4 Monte Carlo方法
    4.5 小结
参考文献
硕士期间发表的论文
致谢



本文编号：3171096