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《辽宁师范大学》 2017年
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RMCG宇宙学模型的理论研究

耿丹华  
【摘要】:为了解释观测发现的宇宙加速膨胀的现象,科学家们尝试了两种解决方案:修正引力理论和构建暗能量模型。例如受额外维理论启发而建立的高维引力模型,修改Chaplygin gas(MCG)模型,宇宙学常数(CC)暗能量模型等等。Dvali-Gabadadze-Porrati膜世界模型是一个修正引力模型,该模型认为我们的宇宙是嵌入在5维平直时空中的4维薄膜。在不引入任何额外成分的情况下,该模型的自加速分支能够实现宇宙晚期的加速膨胀,但是也出现了一些令人不满意的问题。而在正常分支中,则需要在该模型中引入额外的暗能量成分驱动宇宙加速膨胀。本文在第二部分还介绍了DGP理论中基于全息原理建立的两个暗能量模型。在众多讨论宇宙加速膨胀的模型中,MCG模型为暗能量和暗物质提供了统一模型,且已被广泛研究。本文的第三部分主要研究了约化的MCG(简写为RMCG)宇宙学模型,它可由修改的Chaplygin gas模型p(28)A?-B?~(-?)给出,通过选取常参数?(28)-12可得到RMCG流体的态方程。在包含RMCG流体的FRW宇宙中,暗成分模型可以通过取不同模型参数A的数值来实现。接着通过讨论一些宇宙学量随红移z的演化,以及结合理论和观测对模型的限制来分析模型的可行性。研究发现:当A(28)0或A(28)1时,统一暗物质和暗能量的RMCG模型应该被摒弃;当A(28)1 3时,统一暗辐射和暗能量的RMCG模型是好的解释宇宙加速候选模型;当A(27)0时,RMCG可以实现动力学quintessence和动力学phantom的暗能量模型,并且在该模型中宇宙学量的演化对模型参量值的变化不敏感。进一步,我们研究当A(27)0时RMCG宇宙在有限时间内的将来奇点,通过计算可得到当0(29)A(29)-1时,RMCG模型在有限时间内无将来奇点;当A(27)-1时,该模型中出现大撕裂奇点。
【学位授予单位】:辽宁师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P159

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