相互作用的Chaplygin气体动力学统一模型的研究

摘要

近几年来的大量天文观测表明，宇宙正在经历一个加速膨胀的阶段，具有负压强的暗能量成为了宇宙的主导成分。人们为了探讨暗能量的本质属性，构建了各种暗能量模型。 本文在标准宇宙学模型的基础上，介绍了几种常见的暗能量模型。工作主要集中在暗物质和暗能量的动力学统一模型。首先研究了修正的Chaplygin气体模型，给出了宇宙学相关物理量的动力学演化，分析发现了计算数据与观测数据相符合，并实现了暗能量的态方程参数穿过-1。我们还通过画出该模型的statefinder参数图像说明了该模型与广义Chaplygin气体模型在高红移的差异性以及在低红移的相似性。然后建立了暗物质和暗能量相互作用的统一模型的态方程参数，分析了相互作用的广义Chaplygin气体模型，给出了不同情况下广义Chaplygin气体的statefinder参数图像，并描述了暗能量有效的态方程参数ω<'(e)<,de>随红移z的演化规律，从而实现了暗能量有效的态方程参数穿过-1。最后讨论了相互作用的修正的Chaplygin气体模型。在该模型中，通过引入相互作用项，实现了暗能量有效的态方程参数穿过-1，否定了宇宙大劈裂的命运，并在statefinder参数图像中比较分析了该模型与相互作用的广义Chaplygin气体模型的差异性。

目录

文摘

英文文摘

声明

1引言

2标准宇宙学模型

2.1宇宙学原理

2.2宇宙的动力学描述

2.3宇宙学的相关物理参量

3暗能量模型及statefinder参数

3.1暗能量模型

3.1.1宇宙学常数

3.1.2 Quintessence和Phantom模型

3.1.3 Quintom模型

3.1.4 Chaplygin气体模型

3.1.5相互作用的暗能量模型

3.2 statefinder参数

4暗物质和暗能量的统一模型

4.1修正的Chaplygin气体模型的动力学演化

4.2 statefinder参数图像

5暗物质和暗能量相互作用的统一模型

5.1暗物质和暗能量相互作用的统一模型的态方程参数的建立

5.2相互作用的广义Chaplygin气体模型

5.2.1暗能量有效的态方程参数的演化

5.2.2 statefinder参数图像

5.3相互作用的修正的Chaplygin气体模型

5.3.1相互作用的修正的Chaplygin气体模型的动力学演化

5.3.2 statefinder参数图像

6结论

参考文献

附录

致谢