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DBI拓扑缺陷的研究

作　者: 章颖理
导　师: 刘道军
学　校: 上海师范大学
专　业: 天体物理
关键词: 拓扑缺陷 DBI作用量 整体宇宙弦 整体单极子
分类号: P159
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 21次
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内容摘要


根据高温相变理论,早期宇宙在经历相变过程中会产生拓扑缺陷,按照其维数可划分为畴壁、宇宙弦、单极子及纹理等,其中整体拓扑缺陷是指在整体变化下保持拉氏密度不变的拓扑缺陷。另一方面,在膜暴涨中,D膜间的吸引会产生宇宙弦,而D膜的横向运动应由DBI作用量来描述,故将正则形式的拓扑缺陷的作用量推广至DBI形式是有意义的。我们根据拓扑缺陷的维数,分别建立了DBI形式的整体宇宙弦与单极子,并对其引力效应分别进行了数值求解。对于DBI整体宇宙弦,我们利用线性近似,计算了其单位长度质量,并发现在远离弦核处,其单位长度质量与弦半径更大的正则整体弦相似。同时,对经过其周围的测试粒子的研究表明,当测试粒子的瞄准距离远大于弦核时,难以判断该宇宙弦是DBI形式的还是正则形式的;只有当瞄准距离接近弦核时,二者才有显著的差别。对于DBI整体单极子,我们对度规进行了渐近展开,并利用球对称度规的形式解,具体计算了其核半径大小,发现若卷曲因子足够小,则其有效质量与势垒高度无关;而卷曲因子如果很大,则退化为正则整体单极子的情况。对其渐近质量的计算同样揭示了类似的结论:当卷曲因子很小时,DBI整体单极子的渐近质量与势垒高度无关;而当卷曲因子很大时,情况退化为正则整体单极子的情况,即有效质量依赖于势垒高度。

全文目录


摘要  2-3
ABSTRACT  3-6
第一章 拓扑缺陷  6-20
  1.1 引言  6
  1.2 宇宙学相变  6-10
  1.3 拓扑缺陷  10-17
  1.4 同伦群与拓扑缺陷  17-20
第二章 正则整体拓扑缺陷周围的引力场  20-24
  2.1 正则整体宇宙弦的引力场  20-21
  2.2 正则整体单极子的引力场  21-24
第三章 带有非正则动能的拉氏量  24-27
  3.1 DBI形式拉氏量的引入  24-25
  3.2 带有非正则动能的拓扑缺陷  25-27
第四章 DIRAC-BORN-INFELD型拓扑缺陷的引力效应  27-43
  4.1 DBI整体宇宙弦的引力场  27-34
  4.2 DBI整体单极子的引力场  34-43
第五章 结论与展望  43-44
致谢  44-45
参考文献  45-49
附录A DBI整体单极子场方程的形式解  49-52
攻读学位期间取得的研究成果  52-55

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 天文学 > 恒星天文学、星系天文学、宇宙学 > 宇宙学
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