宇宙學(xué)和致密天體相關(guān)問題的理論研究.pdf

1、在本文中，我們基于實驗觀測數(shù)據(jù)研究了暗能量模型和致密天體的一些物理性質(zhì)，包括黑洞的可觀測信號，熱力學(xué)和相變，以及慢轉(zhuǎn)奇異星。
　　 為了解釋宇宙微波背景輻射(CMB)功率譜在小l下的壓低行為，我們將全息原理引入宇宙學(xué)的研究中。在此原理下得出的CMB功率譜在小l下的行為同WMAP實驗觀測數(shù)據(jù)相一致，這顯示了全息原理即使在宇宙學(xué)尺度上依然有效。我們還利用這個原理對一些暗能量模型的參數(shù)和其演化給出約束。
　　 在關(guān)于現(xiàn)代加速膨

2、脹宇宙的討論中，我們還建立一個以Dirac大數(shù)假說為基礎(chǔ)的，能夠統(tǒng)一廣義相對論和Dirac宇宙學(xué)的模型。我們用超新星數(shù)據(jù)來擬合模型參數(shù)后，計算了一些宇宙學(xué)物理量。我們的結(jié)果同現(xiàn)代實驗觀測符合的相當(dāng)好，并且強烈暗示著兩點：1)“引力常數(shù)”在宇宙學(xué)尺度上并非常數(shù)，現(xiàn)在正在隨時間流逝而減?。?)所謂的“暗能量”、“暗物質(zhì)”其實就是Dirac宇宙學(xué)中的附加創(chuàng)生物質(zhì)和多重創(chuàng)生物質(zhì)。我們的模型與同太陽系中的實驗相容。
　　 為了在實驗中考察

3、是否存在額外維度，我們研究了在帶有潮汐荷的膜世界黑洞背景下，標(biāo)量擾動和膜上的引力擾動的準(zhǔn)正則模式和Hawking輻射。與普通四維黑洞背景比較后，我們發(fā)現(xiàn)無論是準(zhǔn)正則模式還是Hawking輻射，都可以體現(xiàn)出額外維度所產(chǎn)生的效應(yīng)。這為以后的實驗驗證是否存在額外維度提供了理論依據(jù)。
　　 我們重新檢驗了準(zhǔn)正則?？梢泽w現(xiàn)黑洞相變的觀點，考察了拓?fù)浜诙春蛶?biāo)量場黑洞背景下的標(biāo)量場準(zhǔn)正則模式在相變點附近的行為，結(jié)果發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)正則模式可以體現(xiàn)這個

4、相變過程。為更進(jìn)一步了解一般的黑洞相變與準(zhǔn)正則模式的關(guān)系。我們計算了平坦AdS黑洞和AdS孤子解時空下相變附近的準(zhǔn)正則模，但發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)正則模無明顯變化。因此，準(zhǔn)正則模式能否體現(xiàn)一般黑洞的相變過程還值得更加細(xì)致的推敲。
　　 為進(jìn)一步理解黑洞相變的熱力學(xué)，我們將Ruppeiner的熱力學(xué)幾何理論運用到黑洞熱力學(xué)中?；赗N-AdS黑洞和 van der Waals氣液系統(tǒng)的相似性，我們把Ruppeiner度規(guī)作為黑洞內(nèi)能和電場(或角速

5、度)的函數(shù)，計算了RN，Kerr和RN-AdS黑洞的Ruppeiner幾何。我們的結(jié)果與Davies相變的觀點很好地符合，我們還用Ruppeiner幾何考察了黑洞相變臨界行為。
　　 在對奇異星的研究中，我們利用夸克質(zhì)量密度溫度相關(guān)模型給出的夸克物質(zhì)的狀態(tài)方程和Hartle處理慢速轉(zhuǎn)動天體的方法來構(gòu)建一個熱的緩慢轉(zhuǎn)動的奇異星，考察了它的質(zhì)量半徑關(guān)系，轉(zhuǎn)動慣量和參照系拖動效應(yīng)等，并且發(fā)現(xiàn)對于奇異星，溫度和轉(zhuǎn)動頻率都對天體結(jié)構(gòu)有著重