无未来奇异的超加速膨胀宇宙

讨论由phantom驱动的超加速膨胀宇宙.对于态方程w=-1-Wt-n, phantom能量密度被导出.当n》1,它光滑增加并渐近地趋于常数,这指宇宙不存在未来奇异性.给出了该情形下phantom宇宙的标度因子.     

含三个实标量场的暗能量模型

近年来型超新星的观测结果表明宇宙在加速膨胀,并且驱动宇宙加速膨胀的暗能量占据宇宙总能量密度的2/3.目前,物理学家们已经根据实验观测结果提出了一些暗能量的模型.这些模型的最主要的区别是它们预测了暗能量的不同的态方程,近而给出了不同的宇宙论,但是它们的态方程参数叫都限制在-1<ω<-1/3的范围内.然而最近的观测数据似乎支持暗能量的态方程参数ω由之前的ω-1[1]演化到当今时代的ω<-1.在本文中我们考虑了一个含三个实标量场的暗能量模型来实现上述情况.在本文的讨论中我们均考虑ρm≤ρφ     

高导数引力理论宇宙动力学方程

利用高导数引力理论研究宇宙的演化。在Friedmann宇宙模型中，由高导数场方程导出宇宙动力学方程。此方程为宇宙标度因子关于时间的三阶非线性微分方程，并由能量-动量守恒及物态方程导出能量密度和宇宙标度因子的关系，最后比较了高导数引力理论动力学方程和标准动力学方程。     

具有对称性的tachyon场作为暗能量

本文我们主要研究具有对称性tachyon场作为暗能量的情况.对tachyon场,我们提出了SO(2)和SO(1,1)暗能量模型,此两个模型均包含两个场量,从而将tachyon模型推广到了双场.我们还推导出这两种模型中相应的tachyon场的运动方程、能量密度ρT、压强PT以及态方程能数ωT的表达式,并讨论了态方程参数的取值范围.     

关于LTB宇宙模型中的Friedamann方程

Lema tre-Tolman-Bondi(LTB)宇宙模型是对超新星亮度变暗的观测事实的另一种解释,其优点在于不再需要引入神秘的暗能量.在特殊情形下,LTB宇宙模型能够约化到通常的Friedmann-Robertson-Walker(FRW)宇宙模型.对于一般的LTB宇宙模型,通常的Friedmann方程必须作出相应的推广.由于LTB宇宙模型是非均匀但各向同性的,因而推广的Friedmann方程应含有两个哈勃参数.但在LTB的相关文献中,所讨论的是单哈勃参数的Friedmann方程,它无法完备地描述宇宙的演化.仅从牛顿引力理论即可导出单哈勃参数Friedmann方程,还进一步定义了LTB宇宙模型中无量纲参数,给出了双哈勃参数Friedmann方程的另一种形式.     

双指数势Cardassian宇宙模型

对存在通常物质与双指数势标量场的Cardassian宇宙模型进行了研究，并分析了它的动力学性质．Cardassian模型对Friedmann方程引入修正项以符合目前观测的宇宙加速膨胀现象．对修正后的Friedmann方程选取适当的无量纲化，使得两项不同性质的能量密度在不同能量标度的极限下，分别现显出前者主要影响支配宇宙的高能时期，而后者影响支配宇宙的低能时期．计算结果表明，双指数势将影响宇宙演化，最终由其中一个优势项决定演化方式．     

关于暗物质与暗能量参数化的统一模型

构建暗物质与暗能量参数化的统一模型．通过利用与哈勃参数相关的关系式（4）．我们给出了一个能统一暗物质与暗能量的参数化的态方程．由此方程出发,导出了相关的一些宇宙学量与红移量之间的关系．通过计算,我们发现暗能量态参数和减速因子的现在值ω0DE,q0以及转换红移计与超新星观测数据的结果符合得很好．进一步,通过分析暗能量未来的演化趋势,否定了宇宙大劈裂（Big Rip）的命运．     

Godel宇宙模型在理想流体条件下的一个近似解

在引力源为理想流体条件下,通过对G(o)del宇宙基本性质的分析求解了Einstein场方程,给出了一个G(o)del宇宙时空度规的近似解.并且对此解进行了分析.结果表明,在参量f(x)的两种不同情况下,G(o)del宇宙将分别表现出静态与膨胀的特征.对于膨胀宇宙,H的取值主要依赖于λ、k以及σ等模型参数.     

非均匀平面对称的Quintessence宇宙模型

构造一类特殊的非均匀平面对称度规,利用理想流体的能动量张量,在Quintessence模型的假设下求解Einstein场方程,得到一类带有暗能量性质的非均匀平面对称宇宙模型.此外,通过计算模型的Hubble参数和减速因子等物理量,分析了模型的物理性质.     

复标量场的等时散射振幅与方程

本文采用二分量的形式,利用时间平移算子和不可约核的重排列,建立二分量复标量场的等时方程。利用格林函数g_0的性质得到等时散射振幅方程。而后由矩阵元方程分离出通常两个复合玻色粒子满足的等时方程,它是一个三维方程,因此无鬼态。     

暗能量的射电探测——天籁计划简介

宇宙中的中性氢原子产生波长为21cm的辐射,其强度在大尺度上正比于物质密度.通过射电观测这一辐射,可以获得宇宙中物质分布的大尺度结构.利用大尺度结构功率谱中的重子声波振荡信号作为标准尺,可以进行高精度的宇宙学测量,确定暗能量状态方程参数w,这提供了一种重要的暗能量观测手段.我国在射电天文及相关技术方面有一定基础,且国内即有电磁环境良好的站址,有很好的条件开展这方面的研究.如能及时着手,有可能在这一领域中取得领先,并在暗能量研究中取得突破.本文介绍了通过21cm巡天对暗能量进行观测的方法,并讨论了天籁计划具体实验设想.     

Evolution of dark energy–dark matter-coupled expanding universe

The present universe is dominated by repulsive dark energy. It is natural that the coupling between the dark energy and the attractive gravity has to be taken into account in studying the evolution of our universe. Here, we induce an evolution equation for dark energy-dark matter- coupled universe. The solutions of the dynamic equation provide a specific picture of cosmic evolution, which is well compatible with current observed evolution histories of both Hubble parameter and equation of state parameter of dark energy. In this picture, the already observed uni- verse has undergone through three epochs the epoch of equilibrium between gravity and dark energy at cosmo- logical redshifts z 〉 1, the phase transition epoch at z between about 0.5 and 1, and the present acceleration epoch starting from z≌ 0.5. The expected matter-domi- nated deceleration epoch has not been seen yet, which requires future deep observations to look back upon more early universe.     

总星系中“暗质量”形成和分布的基本规律及与“真空背景微波辐射”、“宇宙常数”的因果关联

本文应用相对论性牛顿万有引力定律和非黎曼几何的传统力学分析方法,定量导出和证明了总星系中场"暗质量""、暗能量"的形成、演化和各向同性均匀分布的基本规律,得到了场"暗质量"密度"、暗能量"密度理论值;定量导出了总星系中场"暗质量"密度"、暗能量"密度与"真空背景微波辐射""、宇宙常数"的因果关联,求得了真空背景微波辐射温度和宇宙常数理论值,所得系列理论结果,与已有观测事实极相吻合.     

关于膜宇宙模型的宇宙学演化

最近Randall和Sundrum提出了一个非紧致的额外维模型。Bineruy等人得到了修正的弗里德曼方程，在这个方程中膜宇宙的能量密度以平方的形式出现，而不是象在标准那样成线性关系，他们在膜中引入了一个正好补偿在体中的宇宙学常数的张力常数，这样方程中的主导平方项被抵消，剩下膜中能量密度的一个线性项和一个附加的平方项。我们研究了这种新模型的几种宇宙学效应，并且得到了尺度因子一个通解。     

暗能量对星体进动的影响

主要研究和探讨暗能量的存在对行星进动角的影响。我们发现对于太阳系水星，暗能量对其进动角的贡献大约为总进动角的万分之一。因此，期望通过对水星进动的精密观测，可以推测暗能量的状态函数，并以此作为检验各种暗能量模型的理论依据。     

ρ介子对中子星物态方程的影响

在相对论平均场理论框架内采用σ-ω-ρ模型进行数值计算,确定引入ρ介子对中子星能量密度和压强变化的影响,进而研究其对中子星壳层的物态方程的影响。计算结果表明:ρ介子使中子星能量密度随着重子数密度的增大而增大,同时压强也随着重子数密度的增大而变化更大更显著,从而使中子星的物态方程变硬。     

一维Navier-Stokes-Cahn-Hilliard方程组解的适定性分析

讨论和描述了具有扩散界面的互不相溶气液两相流动的可压缩Navier-Stokes-Cahn-Hilliard（NSCH）方程组的周期边值问题，NSCH方程组中采用了van der Waals状态方程，该状态方程是关于密度非凸的刻画气液相变的经典模型。通过对压力的单调分解并结合能量估计的方法，克服了状态方程非凸性带来的困难，得到了流体密度的上下界估计；对任意初始值（密度不含真空），证明了该问题的一维流动强解是全局存在且唯一的。结果表明，该气液相变问题不会出现激波和真空现象。