多標(biāo)量場宇宙動(dòng)力學(xué).pdf

1、本文以廣義相對論為基本框架，使用微分方程及其定性理論，研究了宇宙演化中的兩個(gè)問題，包括暗能量和宇宙極早期的暴漲. 本文包括五章內(nèi)容.第一章簡單介紹了標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)、熱大爆炸宇宙學(xué)及暴漲模型等宇宙學(xué)基礎(chǔ)知識，為后續(xù)討論做好理論上的準(zhǔn)備. 第二章介紹了宇宙學(xué)觀測及理論上的最新進(jìn)展，著重討論了暗能量的兩個(gè)最受關(guān)注的候選者，宇宙學(xué)常數(shù)和動(dòng)力學(xué)場(quintessence)，引出后續(xù)章節(jié). 通過指數(shù)勢的吸引子解可以建立quin

2、tessence模型，并且指數(shù)勢可以從弦理論或者M(jìn)理論中導(dǎo)出.在第三章中，考慮了在包含正壓流體(barotropicfluid)的FRW宇宙中具有雙重指數(shù)勢的標(biāo)量場動(dòng)力學(xué)演化，研究發(fā)現(xiàn)其漸近行為并不總是對應(yīng)于單重指數(shù)勢情形.通過引進(jìn)動(dòng)力學(xué)吸引子，使得模型的后期行為對初始條件不敏感，從而在一定程度上避免了精調(diào)問題.利用相空間分析研究這類雙重指數(shù)勢模型，結(jié)合數(shù)值計(jì)算，能夠揭示這類宇宙模型的大多數(shù)性質(zhì). 第四章中首先引進(jìn)了O(N)qu

3、intessence，同時(shí)將第三章的討論推廣到O(N)quintessence模型. 第五章中研究了用復(fù)標(biāo)量場來解釋暴漲和宇宙當(dāng)前加速膨脹的可能性.復(fù)標(biāo)量場的對稱性破缺被用來解釋宇宙的極早期暴漲(inflation)和現(xiàn)今的加速膨脹.選擇可以重正化的勢能項(xiàng)，并且考慮了輻射和物質(zhì)，同樣利用相空間分析和數(shù)值計(jì)算，分析復(fù)標(biāo)量場的演化.研究發(fā)現(xiàn)，復(fù)標(biāo)量場的模部分對應(yīng)于inflaton場，而角向部分對應(yīng)于quintessence場，從而構(gòu)