f(R)引力理论的引力红移和雷达回波延迟的研究

摘要

宇宙学模型是建立在引力理论基础上的，其中ΛCDM模型(宇宙学标准模型)的基本假设之一是：空间、时间和宇宙中的物质通过Einstein的广义相对论相联系。ΛCDM模型是一种暴涨大爆炸模型。它表示，当今宇宙总质能密度的95％是由暗物质和暗能量组成。支持暗物质和暗能量存在的主要观测事实是宇宙的加速膨胀、引力透镜和星系旋转曲线。我们可以修正Einstein引力理论，使理论计算结果与观测事实符合，而不必引入神秘的暗物质和暗能量。f(R)理论是其中的一类，它是通过将Einstein-Hilbert拉格朗日密度中的Ricci标量扩展为关于Ricci标量的函数f(R)得到的。Y.Sobouti提出了一种具有类席瓦西尔度规的f(R)理论，并得到了速率的平方在大距离尺度下为渐进常量的星系旋转曲线。光线和雷达波通过太阳引力场而分别产生的引力红移和延迟效应曾验证了Einstein理论的正确性，我们将在Y.Sobouti的f(R)理论下计算前面提到的两个经典引力实验，并显示计算结果与实验观测数据一致。

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第一章 引言

1.1 星系旋转曲线问题

1.2 宇宙学标准模型

1.3 修正引力理论模型

1.4 本论文研究的主要内容

第二章 引力理论

2.1 相对性原理

2.2 引力理论

2.2.1 牛顿引力理论

2.2.2 Einstein引力理论

2.3 小结

第三章 f(R)理论及经典检验

3.1 f(R)理论

3.2 Y.Sobouti的f(R)理论

3.3 自由下落质点的一般运动方程

3.4 f(R)理论的光线的引力偏折和水星近日点的进动

3.5 f(R)理论的光频的引力红移

3.6 f(R)理论的雷达波的时间延迟

3.7 小结

第四章 结论

参考文献

致谢

附录A 硕士期间完成的论文