宇宙加速膨胀相关理论的若干研究

发布时间：2024-03-30 21:53

　　自从1998年,两个独立的研究小组分别发现了宇宙膨胀速度不断变快的天文现象之后,宇宙加速膨胀一直是现代宇宙学的核心问题之一。广义相对论无法很好地解释这一问题,但是广义相对论允许排斥的引力的存在。目前,关于宇宙加速膨胀问题,主要有两方面的解释,一是修改引力理论,一是暗能量。近来,一类新的f(z)参数化模型被提出,即把f(R)理论的拉格朗日量里的关于里奇标量的函数改写为宇宙学红移的多项式展开,即f(z)的形式。在该工作中,f(z)参数化模型中的待定参数已经被宇宙学观测数据所限制。而在本文中,我们尝试利用太阳系的观测数据来检验这一引力理论。在将得到里奇标量关于宇宙学红移的常微分方程之后,我们就可以将该结果引入f(R)理论的参数化后牛顿形式,一种已经很成熟的检验引力理论的范式中,进行观测检验。我们首先对该模型进行宇宙学数据拟合。之后我们利用拟合得到的数据对该模型进行太阳系检验。最后我们将宇宙学限制与太阳系检验结合起来,并利用宇宙学数据进行了拟合和f(R)模型的重建。

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
主要符号表
第一章 引言
第二章 修改引力理论回顾
    2.1 宇宙学标准模型简介
        2.1.1 广义相对论提要
        2.1.2 FLRW度规
        2.1.3 弗里德曼方程
        2.1.4 宇宙加速膨胀的观测证据
        2.1.5 宇宙学标准模型面临的问题
    2.2 修改引力理论简介
    2.3 f(R)理论简介
        2.3.1 f(R)理论的度规形式
        2.3.2 f(R)的其他形式
        2.3.3 f(R)理论举例:f(R) =R + αR2

        2.3.4 f(R)理论与宇宙学
    2.4 小结
第三章 引力理论的太阳系检验
    3.1 引力理论的检验历史回顾
    3.2 引力理论的经典检验
        3.2.1 引力红移
        3.2.2 水星近日点的进动
        3.2.3 光线偏折
        3.2.4 雷达回波延迟
        3.2.5 引力常数的测定
    3.3 参数化后牛顿形式
        3.3.1 参数化后牛顿形式简介
        3.3.2 引力理论的其他检验方法
    3.4 小结
第四章 参数化模型的宇宙学数据拟合
    4.1 从f(R)理论到f(z)参数化模型
    4.2 SNeIa数据
    4.3 CMB数据
    4.4 BAO数据
    4.5 拟合结果
第五章 参数化模型的太阳系检验
    5.1 参数化后牛顿形式与f(R)理论
    5.2 f(z)参数化模型与参数化后牛顿形式
    5.3 数据描述
    5.4 检验结果
第六章 太阳系与宇宙学限制的结合、作用量的重建
    6.1 太阳系检验与宇宙学数据拟合的结合
    6.2 f(R)作用量的重建
第七章 总结与展望
附录
参考文献
致谢
攻读学位期间取得的研究成果



本文编号：3942991