学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

极早期宇宙相关问题的研究

作　者: 李伟佳
导　师: 胡波
学　校: 南昌大学
专　业: 理论物理
关键词: 反弹宇宙修正的色散关系热扰动粘滞宇宙非高斯性
分类号: P159
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 51次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

宇宙学标准模型在物理学的发展中扮演着重要的角色,因为它预言了一系列关于宇宙演化的理论结果,而这些结果被随后的观测所证实。然而,标准模型中也存在着许多问题在理论上无法给出合理的解释。通过引入暴胀假说,某些问题如视界疑难、平直性疑难以及磁单极子疑难等得到或部分得到解决。与此不同的是,另一些问题如大爆炸奇点问题,暗能量问题以及宇宙大尺度结构的起源和形成等问题一般认为纯粹在经典引力论的框架内是无法给出圆满解决的方案的。本文首先简单地回顾了标准宇宙理论和暴胀模型的基本内容,然后主要介绍了大爆炸奇点和几类半经典量子宇宙学中给出的解决方案。其次,我们通过引入一个特殊的修正色散关系研究了它对宇宙的背景动力学的影响。通过引力理论与视界上的热力学的一种对应,我们推导出了一个含有反弹解的修正的弗里德曼方程。然后探讨了产生反弹所需的条件和可能性,我们发现在高能区域,当粒子能量趋近于普朗克能标时,大反弹的确能够产生。因此,在我们的模型里大爆炸奇点问题不复存在。在第三部分,我们首先回顾了宇宙早期热扰动假说的一些基本内容,比如热功率谱的计算以及非高斯性的相关简介。此后我们也简单地回顾了三类比较流行的半经典模型中热扰动的研究情况,这些模型的引入使得标准宇宙学中无法得到谱的标度不变性的困难得以克服。最后,我们研究了热扰动在粘滞宇宙中的情况。我们发现,由于粘滞性的存在,各种热扰动模在穿越视界以后的演化行为将与理想流体时的情况很不一样。这样,标准模型中的困难被打破,当粘滞流体的状态参量满足w≈α-1或是w≈-1/3的时候,我们得到的功率谱是标度不变的。同时,我也讨论了扰动的非高斯性。我们发现,对于德西特膨胀,即状态参数满足w≈α-1时,非高斯性被压低；而对于phantom like w≈-1/3的情况,如果我们选取粘滞系数α≈4/3,则非高斯性具有标度不变性且是可以被观测到的。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章引言  8-15
  1.1 研究背景和意义  8
  1.2 宇宙学回顾  8-13
    1.2.1 宇宙学标准模型及存在的问题  9-12
    1.2.2 暴胀模型  12-13
  1.3 本文的主要工作  13-14
  1.4 论文组织安排  14-15
第二章半经典量子引力和大爆炸奇点  15-22
  2.1 圈量子宇宙学  15-17
  2.2 膜宇宙  17-18
  2.3 非对易时空  18-19
  2.4 修正色散关系与彩虹宇宙  19-22
第三章修正的色散关系和反弹宇宙  22-31
  3.1 一个修正的色散关系  23-24
  3.2 弗里德曼方程及其在表观世界上的热力学表述  24-26
  3.3 修正的弗里德曼方程和反弹宇宙  26-29
  3.4 讨论和小结  29-31
第四章原初热扰动假说的相关简介  31-39
  4.1 原初热扰动研究的背景和意义  31
  4.2 热扰动功率谱的计算  31-34
  4.3 非高斯性简介  34-35
  4.4 热扰动理论的相关进展  35-39
第五章粘滞宇宙的原初热扰动  39-45
  5.1 粘滞宇宙中热扰动的功率谱  39-42
  5.2 粘滞宇宙中的热非高斯性  42-44
  5.3 讨论和小结  44-45
第六章结论与展望  45-47
致谢  47-48
参考文献  48-53
攻读学位期间的研究成果  53

极早期宇宙相关问题的研究

内容摘要

全文目录

相似论文