時變的引力常數(shù)對f(R)引力理論的限制.pdf

1、現(xiàn)在的宇宙正在加速膨脹。這一效應(yīng)最直接的證據(jù)來源于Ia型超新星的觀測。宇宙微波背景輻射、大尺度結(jié)構(gòu)的觀測數(shù)據(jù)等，間接確認(rèn)了這一結(jié)論。目前，對宇宙加速較為流行的解釋主要包括：宇宙大尺度上存在人類未知的暗能量；廣義相對論可能不是引力的最普遍的理論；額外維的存在。
　　 本文在導(dǎo)師羅俊教授的指導(dǎo)下，對f(R)引力理論解釋宇宙加速的可行性展開了研究：(1)基于有效的牛頓引力常數(shù)相對變化率的實驗觀測值，分別針對f(R)引力理論的度規(guī)形式和

2、Palatini形式提出了新的可行性判據(jù)。該判據(jù)克服了通常的宇宙學(xué)觀測數(shù)據(jù)只能限制簡單模型的局限性。相對于通常的方法，判斷方式極其簡單，以至于只要給出了拉格朗日函數(shù)f(R)的具體形式，即可判斷該模型的可行性。由于我們還不太清楚的值，我們主要針對不需要知道值的Palatini形式的f(R)引力模型進(jìn)行了討論。研究結(jié)果表明，絕大多數(shù)已有的模型因與判據(jù)矛盾而不可接受；那些符合限制的理論或者與標(biāo)準(zhǔn)的模型沒有實質(zhì)性的差別，或者它們的模型參數(shù)之間密

3、切相關(guān)，互不獨立。(2)基于上述判別條件，我們提出了一種新的唯象的修正引力模型，該模型在不需要暗能量假設(shè)的前提下可以解釋當(dāng)前的宇宙加速現(xiàn)象，并且克服了其它模型的弱點。數(shù)值的模擬表明，該模型所導(dǎo)致的等效暗能量狀態(tài)參數(shù)在現(xiàn)階段表現(xiàn)出了類似于Phantom場的行為，可以解釋狀態(tài)參數(shù)對的微小偏離，與當(dāng)前天文觀測符合得很好。本文還研究了該模型的局部行為，發(fā)現(xiàn)該模型能順利通過在太陽系完成的實驗檢驗。
　　 本文的研究結(jié)果存在一定的局限性。我