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暗能量暗物质相互作用动力学研究

何建华  
【摘要】:随着天文观测技术手段的不断进步,越来越多的实验证据显示宇宙膨胀速度非但没有在自身引力的吸引下变慢,反而在一种看不见的、神秘力量的控制、推动下变快。这一个完全出乎意料的观测结果,从根本上动摇了人们对宇宙的传统理解。人们将这种神秘的推动力的来源,称为“暗能量”。暗能量是近二十多年以来,宇宙学乃至物理学中最重要的发现。它的存在向人类发起了一场新的认知世界的挑战。对暗能量的研究将带来一场革命,其深刻程度不亚于上个世纪的两场物理学革命。因此“科学”杂志将暗能量列为本世纪人类所面临的十大未解决科学难题之首。 本文以暗能量为主要研究对象,以暗能量可能具有惯性这一深刻力学属性为出发点,讨论暗能量、暗物质相互作用体系的基本动力学性质,并就相互作用在天文实验上被观测到的可能性进行探讨,为暗能量研究提供一个新的思路与途径。 本文的主要内容如下:第一章,我们将介绍相互作用体系的基本动力学方程以及它的宇宙学扰动形式;第二章,我们将介绍暗能量、暗物质相互作用模型,并讨论它的稳定性;第三章,我们将讨论相互作用在宇宙微波背景辐射中被观测到的可能性;第四章,我们将介绍相互作用对结构形成的影响;第五章,我将讨论有Gauss-Bonnet曲率修正的DGP修改引力模型;第六章,我们将总结并展望未来。


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