博士论文-精灵反弹宇宙学
文献类型：学位论文
| 作者 | 蔡一夫
|
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2010 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 张新民 |
| 关键词 | 暗能量 精灵反弹宇宙学 扰动理论 |
| 学位专业 | 理论物理 |
| 中文摘要 | 研究暗能量动力学性质和大爆炸奇点问题是当今宇宙学研究的两大热点。在本论文中，我回顾在博士期间围绕精灵反弹宇宙学(Quintom~Bounce)展开的科研工作。论文主体分为两部分。; 第一部分将介绍精灵暗能量模型的观测证据，理论基础，及相关发展。自1998年宇宙加速膨胀被发现以来，观测表明导致加速的暗能量是一种由状态方程w描述的负压流体，并有w越过-1的迹象。因此我们组于2004年在国际上首次提出可以实现该现象的精灵模型(Quintom)。该理论基础来自于在四维爱因斯坦引力下普适的止步定理的证明。基于该定理我将介绍最简单的双场精灵模型，研究相应的扰动理论并讨论可能的观测证据。由于双场模型有量子不稳定性问题，文献中提出了各种取代它的模型构造，较为代表性的有高阶导数模型，非标量场，以及修改引力等。; 论文的第二部分将讨论精灵模型对宇宙起源的启示。精灵模型的重要特性是零能量条件在宇宙早期可以被破坏并给出反弹解从而避免大爆炸奇点。因此我们提出精灵反弹模型，研究它的背景演化。因为今天的星系结构形成起源于早期宇宙的原初扰动，所以研究扰动理论并与天文观测比较对精灵反弹至关重要。我们计算了各种可能的扰动，并发现有两类模型可以给出满足观测的原初扰动谱，它们分别是反弹暴胀和物质反弹模型。这两类模型分别对原初扰动的谱指数和非高斯性有独特的预言，并很可能被近期的天文观测所检验。我们进一步思考精灵反弹和宇宙热历史的关联和研究预加热理论，并发现熵扰动会在反弹后转化为曲率扰动且在反弹时被动力学放大从而压低张标比。如果耦合较强，熵场会通过参数共振有效地产生粒子，并顺利进入宇宙的热历史。作为反弹解的延拓，我们以双场精灵模型为例实现振荡宇宙图像。 |
| 学科主题 | 理论物理 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2016-02-25 |
| 源URL | [http://ir.ihep.ac.cn/handle/311005/210468]  |
| 专题 | 高能物理研究所_理论物理室_学位论文和出站报告 |
| 作者单位 | 中国科学院高能物理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 蔡一夫. 博士论文-精灵反弹宇宙学[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2010. |
入库方式： OAI收割
来源：高能物理研究所
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