指數(shù)勢(shì)胚宇宙動(dòng)力學(xué)的研究.pdf

1、自從上世紀(jì)四十年代末Gamow建立大爆炸宇宙學(xué)以來(lái)，人們對(duì)這門(mén)新興學(xué)科的追求和探索從未止步。隨著近年來(lái)實(shí)驗(yàn)觀測(cè)數(shù)據(jù)的日積月累，人們對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)達(dá)到了一個(gè)相對(duì)成熟的程度，并逐漸建立起一個(gè)由奇點(diǎn)大爆炸到早期宇宙暴漲再到現(xiàn)在由暗能量和物質(zhì)共同主導(dǎo)的現(xiàn)代宇宙學(xué)模型。盡管如此，宇宙學(xué)中還有許多疑問(wèn)等待科學(xué)家們?nèi)ソ鉀Q，其中最重要的問(wèn)題之一是暗能量問(wèn)題。現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)已充分表明了它的存在性，但由于無(wú)法直接觀測(cè)，人們對(duì)暗能量的性質(zhì)及演化一直眾說(shuō)紛紜，于是

2、也就有了各種各樣的暗能量模型。 本文著重研究一類近年來(lái)頗受關(guān)注的暗能量模型：胚世界暗能量模型。在胚世界宇宙學(xué)框架下，我們所生存的四維宇宙被認(rèn)為是鑲嵌在更高維的時(shí)空中，而引力相互作用可以在整個(gè)高維時(shí)空中傳播。額外維度給宇宙學(xué)帶來(lái)的效應(yīng)目前無(wú)法被實(shí)驗(yàn)精確觀測(cè)，因而也可能產(chǎn)生各種各樣有趣和有意義的預(yù)言。這成為宇宙學(xué)家們?yōu)橹恍缸非蟮膭?dòng)力之一。 在胚世界框架下建立的宇宙學(xué)暗能量模型也是豐富多樣的，本文主要討論其中最為流行的兩類模

3、型——RS2模型和DGP模型。全文結(jié)構(gòu)如下：第一、二章簡(jiǎn)單回顧一下宇宙學(xué)幾十年來(lái)的發(fā)展概況以及實(shí)驗(yàn)觀測(cè)所取得的成果；第三章歸納宇宙學(xué)在暗能量理論方面取得的成果，并簡(jiǎn)單介紹幾種最具代表性的暗能量模型；第四章將概括胚宇宙學(xué)的發(fā)展，從ADD模型的提出，到RS模型的引入，乃至現(xiàn)在倍受關(guān)注的DGP模型；第五、六章將詳細(xì)分析RS2及DGP兩種模型的宇宙學(xué)性質(zhì)，尤其是對(duì)含指數(shù)勢(shì)的這兩種模型的演化行為進(jìn)行了深入的動(dòng)力學(xué)分析研究。我們觀察到由指數(shù)勢(shì)產(chǎn)生的