中间暴胀模型和时变引力常数理论的研究

摘要

当前研究表明宇宙存在两个加速膨胀阶段。暴胀模型可以描绘宇宙早期的加速膨胀。暴胀模型可以解决大爆炸理论中一些悬而未决的问题，还可以解释CMB各向异性的起源和大尺度结构在宇宙中的分布。近年来，研究者们提出了诸多暴胀模型，例如幂律暴胀、对数暴胀和中间暴胀模型等。美国HZT和SCP两个团队在1998年发现，当今宇宙正处于加速膨胀阶段。有研究者认为，这一现象可能是由暗能量引起的，宇宙学常数暗能量、quintessence以及全息暗能量等大量模型已被人们建立和广泛研究。为了解释宇宙早期和晚期的加速膨胀，本文对中间暴胀模型和时变引力理论进行了相关研究。
　　文章首先对宇宙学的发展历史进行了简单的阐述。接下来论文介绍了大爆炸模型和宇宙微波背景。本文的第三章介绍了慢滚暴胀理论以及基于快子场建立的两个暖暴胀模型。在第四章中，我们对DGP理论下标量场的中间暴胀模型进行了研究。具体地，本文推导给出了扰动参数的表达式，以及描绘了谱指数和张标比随指数折叠次数的演化曲线，并与天文观测数据相比较。在第五章，我们对时变引力常数理论下暗成分的统一模型（VG-UM）进行了研究。首先，我们推导给出包含宇宙弦流体情况下时变引力常数理论下的基本方程。接下来，我们在VG-UM统一模型中，通过考虑不同的分解方式，讨论了暗能量态方程和暗物质态方程的演化，并描绘出态方程随红移z的演化曲线（包含或不包含宇宙弦流体）。为研究VG-UM理论中结构形成时期的扰动行为，我们推导了增长函数和增长因子的演化方程，并绘制出它们的演化曲线，结合图像分析其演化行为。

目录

声明

1 引言

2 大爆炸模型简介和宇宙微波背景辐射

2.1 大爆炸模型的基本方程

2.2 宇宙微波背景

2.3 小结

3 暴胀理论及暖对数暴胀模型

3.1 慢滚暴胀

3.2 暖暴胀模型

3.3 小结

4 DGP理论下quintessence场中间暴胀模型的研究

4.1 DGP理论简介

4.2 DGP-quintessence场中间暴胀模型

4.3 扰动

4.4 小 结

5 时变引力常数理论下暗成分统一模型的研究

5.1 包含统一暗成分和宇宙弦流体的时变引力常数理论

5.2 VG-UM理论中的暗成分态方程

5.3 VG-UM理论中宇宙结构形成时期的扰动行为

5.4 小结

6 结论

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

参考文献

致谢