热非高斯性和NAQDE暗能量模型的研究

热非高斯性和NAQDE暗能量模型的研究

论文摘要

从二十世纪九十年代开始,我们进入精确宇宙学时代。大尺度结构的来源和演化,暗能量的起源和演化是当今宇宙学研究的两大热点。本论文分别研究了热非高斯性和NAQDE暗能量模型。论文首先介绍宇宙学的背景和标准宇宙学模型,然后简单介绍了非高斯性和热扰动。接着,主要研究了全息宇宙,半经典圈量子宇宙和近米尔恩宇宙中的热非高斯性。由于导入了新物理,在全息宇宙,半经典圈量子宇宙和近米尔恩宇宙中,纯热扰动可以产生近标度不变谱。在本文中,我们计算了热非高斯性。发现在全息宇宙中,如果物质是phantom-like,非高斯性参数fNLequil可以达到O(1)甚至比O(1)要大。特别在极限ω→-5/3,非高斯性将相当大并且为负。同时,如果我们忽略相变期间温度T的变化,那么由于能量正比于面积,热全息非高斯性将线性依赖于k。在半经典圈量子宇宙中,非高斯性被压低。我们也研究了近米尔恩宇宙中的热非高斯性。此外,我们也研究了NAQDE暗能量模型。用Quintessence场完成了NADE暗能量模型的重构,表明宇宙的NADE演化可以由Quintessence标量场描述,我们称之为NAQDE(new agegraphic quintessence dark energy)模型。作为Quintessence场的函数,数值重构了NAQDE的势。特别,在物质统治时期,给出了NAQDE模型的解析解。进一步,研究了NAQDE模型在ω—ω′相平面的演化。结果表明,由于量子修正,在宇宙早期,NAQDE的轨迹在thawing和freezing区域之外。在后期,进入了freezing区域,逐渐接近静态宇宙常数。因此,NAQDE在宇宙演化的后期应该属于freezing模型。此外,进一步研究了NADE和DM(暗物质)之间的相互作用,也讨论了它在ω—ω′相平面的演化。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 引言
  • 1.1 研究背景和意义
  • 1.2 宇宙学简介
  • 1.2.1 标准宇宙学模型
  • 1.2.2 标准宇宙学的困难
  • 1.2.3 暴胀宇宙学
  • 1.2.4 暗能量和“新标准宇宙模型”
  • 1.3 本文主要工作
  • 1.4 论文组织安排
  • 第二章 非高斯性和热原初扰动的简介
  • 2.1 非高斯性研究的背景和意义
  • 2.2 绝热非高斯性的产生
  • 2.3 宇宙扰动理论的基本工具
  • 2.4 热扰动作为宇宙原初扰动的种子
  • 第三章 全息宇宙中的热非高斯性
  • 3.1 全息宇宙的简单回顾
  • 3.2 全息热非高斯性
  • 3.3 结论和讨论
  • 第四章 半经典圈量子宇宙中的热非高斯性
  • 4.1 圈量子宇宙学中的有效动力学
  • 4.2 半经典圈量子宇宙中的热非高斯性
  • 4.2.1 热动力学约束
  • 4.2.2 半经典圈量子宇宙中的热非高斯性
  • 第五章 近米尔恩宇宙中的热非高斯性
  • 5.1 相变实现
  • 5.2 非相变实现
  • 5.3 结论和讨论
  • 第六章 暗能量模型
  • 6.1 宇宙学常数∧
  • 6.2 暗能量的标量场模型
  • 6.2.1 Quintessence
  • 6.2.2 K-essence
  • 6.2.3 Tachyon
  • 6.2.4 Phantom
  • 6.2.5 Quintom
  • 6.3 相互作用暗能量
  • 6.4 全息暗能量
  • 第七章 新agegraphic暗能量(NADE)模型的Quintessence重构
  • 7.1 引言
  • 7.2 NADE的简单回顾
  • 7.3 NAQDE
  • 7.3.1 重构NAQDE
  • 7.3.2 NAQDE的数值解
  • 7.3.3 物质统治时期NAQDE的近似解
  • 7.4 NAQDE在ω-ω'相平面的演化
  • 7.5 相互作用的NADE模型
  • 7.5.1 相互作用的NADE
  • 7.5.2 相互作用的NADE在ω-ω'相平面的演化
  • 7.6 总结与讨论
  • 第八章 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读学位期间的研究成果
  • 相关论文文献

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