宇宙加速膨脹的研究

《宇宙加速膨脹的研究》是依託上海師範大學，由張宏升擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：宇宙加速膨脹的研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：張宏升
• 依託單位：上海師範大學

項目摘要

1998年 Riess 和Perlmutter對高紅移Ia型超新星的系統觀測取得重大發現，當前宇宙正在加速膨脹。該發現極有可能觸發理論物理學的革命，是探索新物理（超越標準模型）最重要的探針之一。學者們提出了很多模型解釋宇宙加速，但這些模型的物理基礎並不明確。宇宙加速有兩大類機制：一是加速由負壓奇異物質（暗能量）推動；另一類是由廣義相對論在宇觀尺度上的修正項推動。本課題將集中研究加速膨脹的物理機制，同時力圖從中提取新物理，包括超對稱，額外維，全息性以及量子引力的關鍵信息。我們將同時研究這兩大類加速機制。在暗能量方面將主要研究動態暗能量模型，在修改引力領域主要集中在膜世界理論。同時我們將綜合套用超新星,CMB, GRB, BAO，引力波，擾動增長等多種觀測數據限制已有的模型，包括我們自己的模型。本課題的特色是研究宇宙加速膨脹機制的同時密切結合新物理的探尋，並運用觀測數據判斷這些機制的優劣。

結題摘要

按照申請書計畫，研究了宇宙學領域的若干重要問題。包括1.全息原理的套用，國際上首次提出了半全息宇宙模型，其最重要的特徵是全息面選為宇宙表觀視界。這個選取有著堅實的物理基礎，並非如以前的模型完全憑手放。除了暗能量，該模型中必然存在另外一種非重子的物質來承接熵轉移。從這個意義上，我們可以說該模型預言了暗物質的存在。隨後我們將該模型推廣到了巨正則系綜的情形。2. 標量張量引力論的de Sitter基態及其原初擾動。標量張量引力已經發展多年，我們首次給出了它的精確de Sitter解。該解在早期宇宙暴漲及當前宇宙加速膨脹都有重要套用。進一步的，我們研究了該解原初擾動譜，發現在這個精確de Sitter空間中擾動譜並非一個常數，這大大加深了對de Sitter宇宙的擾動譜的認識。3.提出新的暗能量模型，其參數跨越phantom藩籬。4.數據擬合了一類相互作用的暗能量模型。 研究成果已發表論文9篇。尚有3篇待發表。