暗能量与加速膨胀的宇宙
探索宇宙膨胀的加速过程与原因
探索宇宙膨胀的加速过程与原因在宇宙学领域中，人们提出了许多关于宇宙膨胀的理论与观点。
在过去的几十年里，科学家们做出了许多重要的发现，这些发现使我们对宇宙膨胀的加速过程有了更深入的理解。
本文将探索宇宙膨胀的加速过程与可能的原因。
一、观测结果与发现人们通过观测宇宙微波背景辐射、超新星爆炸、星系团等天体现象，得出了一些重要的观测结果。
这些观测结果表明，宇宙膨胀的速度正在加快。
观测超新星爆炸是人们研究宇宙膨胀加速的重要手段之一。
超新星爆炸可以通过测量其亮度来确定其距离，进而对宇宙的膨胀速度进行精确测量。
ObsSN项目等观测项目的结果表明，在宇宙演化的早期，宇宙膨胀速度较为缓慢，但随着时间的推移，膨胀速度逐渐增大，加速膨胀的过程正在发生。
二、宇宙膨胀加速的可能原因科学家们对宇宙膨胀加速的原因提出了一些猜测和理论。
以下是其中的两种可能原因：1. 暗能量（Dark Energy）理论在描述宇宙膨胀加速的原因时，科学家们提出了暗能量的概念。
暗能量是一种无法直接观测到的能量形式，它具有反重力的性质，可以推动宇宙的加速膨胀。
据暗能量理论，宇宙中存在一种均匀的能量场，它具有负压力，这种负压力可以推动宇宙的膨胀加速。
暗能量的存在形式仍然是一个谜团，目前科学家们只能通过观测结果来间接推测其存在。
暗能量可能是由于量子波动产生的，也可能与宇宙学常数有关。
2. 引力理论的修正（Modified Gravity）理论除了暗能量理论，还有一种解释宇宙膨胀加速的观点是修正引力理论。
根据爱因斯坦的广义相对论，引力是由质量和能量产生的曲率所引起的。
但是，这个理论并没有解释宇宙膨胀加速的现象。
因此，一些科学家提出了修改引力理论以解释宇宙膨胀加速的可能性。
修正引力理论认为，当前的引力理论不完整或有缺陷，需要对其进行修正和补充。
这些修正可以通过引入新的物理性质或重新定义引力场方程来实现。
修正引力理论的一个例子是莫斯科维契引力理论，该理论通过修改爱因斯坦场方程，将额外的引力效应考虑在内，以解释宇宙膨胀加速的现象。
宇宙的起源到最后的结局是怎么样的
宇宙的起源到最后的结局是怎么样的我们地球所存在的就是宇宙之内，但是宇宙是怎么起源的呢，最后的结局又会是什么。
下面是小编分享的宇宙的起源到最后的结局，一起来看看吧。
宇宙的起源到最后的结局宇宙的创生爆炸之初，物质只能以中子、质子、电子、光子和中微子等基本粒子形态存在。
宇宙爆炸之后的不断膨胀，导致温度和密度很快下降。
随着温度降低、冷却，逐步形成原子、原子核、分子，并复合成为通常的气体。
气体逐渐凝聚成星云，星云进一步形成各种各样的恒星和星系，最终形成我们如今所看到的宇宙。
暴涨模型允许宇宙的物质和能量从无中产生。
大统一理论认为，重子数允许不守恒，而宇宙中的引力能可粗略地说是负的，并精确地抵消非引力能，总能量为零，因此宇宙从无中演化是可能的。
“无”并非是绝对的虚无，真空能恰恰是一种特殊的物质和能量形式。
如果进一步说真空能起源于“无”，那么这个“无”也只能是一种未知的物质和能量形式。
从现代物理学的观点看，真空也可视为物质。
宇宙不论多么巨大，作为一个有限的物质体系，也有其产生、发展和灭亡的历史。
暴涨模型认为宇宙中的物质与能量形式不是永恒的，把“无”作为一种未知的物质和能量形式，在认识论和方法论上有一定意义。
现代宇宙学不是晦涩无用的哲学思辩，而是建立在天文观测、数学模型、物理实验基础上的现代科学，完全有能力认知宇宙的奥秘。
天文学家们指出，大爆炸必然会发生，原因是“虚空”本质上是不稳定的，可以从量子力学和广义相对论中推导出来。
在量子力学的尺度，空间将不稳定，不再显示平滑和连续，空间和时间失去稳定性，混杂形成时空的泡沫，微小的时空泡可以自发形成。
量子化的时空产生涨落，宇宙产生于“虚空”。
不断膨胀暗能量占据宇宙全部物质的74%，它是宇宙加速膨胀的推手。
宇宙的膨胀进程处于两种相克的力量平衡之中，如同阴阳相克。
其中的一种力量是引力，它们的作用使膨胀减速，而另一种强大的反制力量则是暗能量，它使宇宙加速膨胀。
而现在看来，暗能量胜出了。
时间简史膨胀的宇宙主要内容
时间简史膨胀的宇宙引言宇宙的起源和发展一直以来都是人们关注的话题之一。
尽管科学家在这个领域进行了许多研究，但仍然有很多问题有待解答。
本文将重点探讨宇宙膨胀的历史，以及对于时间的理解。
宇宙的诞生根据大爆炸理论，宇宙起源于约138亿年前的一个极端高温、高密度的状态。
在这个时刻，宇宙中的所有物质和能量都集中在一个极小的区域内。
随着时间的推移，这个区域开始经历膨胀，并不断扩大。
宇宙的膨胀宇宙的膨胀是指空间自身不断扩展的过程。
根据现代宇宙学的研究，宇宙的膨胀是一个持续进行的过程。
膨胀的速度可以通过哈勃常数来描述，哈勃常数表示了宇宙膨胀速度和物体距离的关系。
哈勃常数的发现1940年代，美国天文学家哈勃通过观测星系的红移现象，发现了宇宙中的星系正在以一定的速度远离我们。
这个发现表明宇宙正在膨胀，而哈勃常数则是描述这种膨胀速度的重要参数。
宇宙的加速膨胀近年来的研究表明，宇宙的膨胀速度正在加快。
这个发现引起了许多科学家的关注和研究。
科学家们提出了暗能量的概念，认为暗能量是导致宇宙加速膨胀的原因之一。
然而，对于暗能量的性质和起源，科学家们目前还没有得出确定的结论。
时间的起源和演化在宇宙诞生之初，时间的概念可能并不存在。
只有随着宇宙的膨胀，时间才开始流动。
对于时间的起源和演化，人们提出了不同的理论。
时间箭头的方向时间箭头是指时间的流动方向。
根据热力学第二定律，宇宙的熵（混乱程度）在不断增加。
因此，时间在宇宙中只能向前流动，不可逆转。
这种不可逆转的现象被称为时间箭头的方向。
时间的相对性相对论告诉我们，时间与空间是相互关联的，存在时空弯曲的现象。
根据爱因斯坦的相对论，时间的流逝速度会受到重力场的影响。
这意味着，在不同的引力场中，时间的流逝速度是不同的。
宇宙的末日对于宇宙的未来，科学家们也提出了不同的理论。
根据现有的观测和模型，宇宙可能有几种不同的末日情景。
大撕裂大撕裂是一种可能的宇宙末日情景。
根据这个理论，随着时间的推移，宇宙的膨胀速度将越来越快，最终超过物体内部的相互作用力。
宇宙间的黑暗物质和黑暗能量
宇宙间的黑暗物质和黑暗能量宇宙是一个广袤无垠的存在，充满了各种神秘的力量和物质。
在这些力量和物质中，黑暗物质和黑暗能量是我们目前所知最为神秘的存在之一。
它们在宇宙中扮演着重要的角色，影响着宇宙的演化和结构形成。
首先，让我们来了解一下黑暗物质。
黑暗物质是一种我们无法直接观测到的物质，它不会与光或其他电磁波相互作用。
然而，通过对宇宙中物体的引力作用的观测和计算，科学家们发现了黑暗物质的存在。
根据研究，黑暗物质占据了宇宙总质量的约27%，远远超过了我们所熟知的可见物质。
黑暗物质的具体组成仍然是一个谜。
一种被广泛接受的理论是，黑暗物质由一种或多种与我们所熟知的基本粒子不同的粒子组成。
这些粒子被称为WIMPs （Weakly Interacting Massive Particles，弱相互作用重粒子）。
WIMPs是一种理论上存在的粒子，它们与普通物质之间的相互作用非常微弱，因此难以被探测到。
科学家们正在进行各种实验和观测，试图找到黑暗物质的证据，并进一步了解其性质和组成。
黑暗物质对宇宙的演化和结构形成起到了重要的作用。
在宇宙大爆炸之后，宇宙开始膨胀，物质开始聚集形成星系和星云。
然而，根据物质的引力理论，这些物质之间的相互作用不足以解释宇宙结构的形成。
黑暗物质的引力作用提供了额外的引力，使得物质能够更好地聚集在一起，形成了我们所见到的星系和星云。
除了黑暗物质，黑暗能量也是宇宙中的一种神秘存在。
黑暗能量被认为是一种填满整个宇宙的能量形式，它具有反重力的性质，可以推动宇宙的加速膨胀。
根据目前的观测结果，黑暗能量占据了宇宙总能量的约68%。
然而，我们对黑暗能量的了解仍然非常有限。
科学家们提出了许多关于黑暗能量的假设和理论。
其中最被广泛接受的理论是暗能量（Dark Energy）理论。
暗能量被认为是一种均匀且恒定的能量场，它填充了宇宙的每一个角落。
这种能量场具有负压力，可以推动宇宙的加速膨胀。
然而，我们对暗能量的本质和起源仍然一无所知。
暗物质与暗能量是什么
暗物质与暗能量是什么在广袤无垠的宇宙中，存在着许多我们尚未完全理解的神秘现象，其中暗物质和暗能量就是让科学家们苦苦探索的两大谜题。
那么，暗物质与暗能量究竟是什么呢？让我们先来聊聊暗物质。
想象一下，当我们观察一个星系时，我们可以看到星系中的恒星在快速旋转。
按照我们熟知的物理定律，仅靠我们能观测到的这些恒星和物质所产生的引力，是不足以让星系维持其稳定的结构和旋转速度的。
就好像一个旋转的木马，如果只有表面看到的那些木头和装饰，根本无法转得那么快、那么稳。
这时候，科学家们就推测，一定存在着某种我们看不到的物质，它们产生了额外的引力，帮助星系保持稳定。
这种看不见的物质，就是暗物质。
暗物质不与光发生相互作用，这意味着我们无法通过常规的手段，比如用望远镜直接观测到它。
它既不发光，也不反射光，就像一个“隐形的巨人”，默默地影响着宇宙的运行。
但是，科学家们通过各种间接的方法来探测和研究它。
比如，通过观测星系团中的星系运动，我们可以根据星系的速度和轨道来推断暗物质的存在和分布。
又比如，引力透镜效应也是研究暗物质的重要手段。
当遥远星系发出的光在经过某个含有大量暗物质的区域时，光线会被弯曲，就像通过一个放大镜一样。
通过观测这种光线的弯曲程度，我们就可以推测出暗物质的分布情况。
那么，暗物质到底是由什么构成的呢？目前，科学家们还没有确凿的答案，但有一些理论和假说。
一种可能性是暗物质由一些尚未被发现的基本粒子组成，比如弱相互作用大质量粒子（WIMP）。
还有一种假说认为暗物质可能是轴子，这是一种非常轻的粒子。
接下来，我们再谈谈暗能量。
如果说暗物质是通过引力在宇宙中发挥作用，那么暗能量则是一种推动宇宙加速膨胀的神秘力量。
在 20 世纪初，科学家们普遍认为宇宙是处于一种静态的、稳定的状态。
然而，通过对遥远星系的观测，人们发现宇宙实际上是在不断膨胀的。
而且，更令人惊讶的是，这种膨胀不是在减速，而是在加速！这就好像一个被抛出去的球，不仅没有因为引力而减速，反而还在不断加速飞行。
宇宙膨胀会撕裂黑洞吗
宇宙膨胀会撕裂黑洞吗
宇宙膨胀会撕裂黑洞吗，答案：不会，这是由黑洞本身的特点决定的。
黑洞无限小
以普通人理解的不太一样，黑洞其实很小，黑洞黑洞，拥有恐怖的盈利，是因为它的密度趋于无限大，而黑洞的体积趋于无限小。
因此它无法被撕裂。
宇宙空间中没有足够能量
宇宙在膨胀的过程中，单位空间内的能量是被分散的，所以空间内并没有办法将大量的能量集中起来撕裂黑洞。
加速膨胀的宇宙
要回答这些问题，我们应当把目光转到宇宙本身上来。
宇宙在膨胀，而且还处在加速膨胀的状态。
到目前为止，我们认为暗能量是推动宇宙膨胀的主要原因。
暗能量是一种奇怪的存在，我们无法探测到它，但它却弥漫在宇宙空间中，推动宇宙加速膨胀。
在以前，我们认为宇宙的运动方式有点像往空中扔一个球，球先向上移动，但在某一时刻它受引力作用，又重新落回地面。
但是宇宙的膨胀实际上是在加速的，这就好比把一个球抛起来，它不仅不会掉落，反而会飞得越来越快。
由于找不出宇宙加速膨胀的原因，我们姑且将其称作暗能量。
宇宙边缘;黑暗物质与暗能量的力量(宇宙中的暗能量)
宇宙边缘;黑暗物质与暗能量的力量宇宙边缘：黑暗物质与暗能量的力量自从人类开始探索宇宙以来，我们对宇宙的本质和构成一直充满了好奇和猜测。
尽管我们已经取得了重大的科学进展，但仍有许多未知的领域等待我们去探索。
其中两个最令人着迷的谜团是黑暗物质和暗能量。
黑暗物质是指一种无法直接探测到的物质，它不会发出或反射光线，也不与电磁辐射相互作用。
然而，通过其引力作用，我们可以推断出它的存在。
研究表明，宇宙中约有26%的物质是黑暗物质，而我们所熟知的普通物质只占宇宙总物质的5%左右。
黑暗物质在宇宙演化中扮演着重要的角色，它的引力作用帮助维持星系的稳定性并促进星系的形成。
然而，我们仍然对黑暗物质的本质一无所知。
科学家们提出了各种假设和理论，包括暗物质粒子和修正引力理论，但目前还没有确凿的证据来证实其中的任何一种。
与黑暗物质不同，暗能量是一种被认为填充整个宇宙的能量形式。
暗能量是一种反重力的力量，它的存在是为了解释宇宙加速膨胀的现象。
根据最新的观测数据，暗能量约占宇宙总能量的69%，这使得它成为目前已知宇宙中占据主导地位的成分。
然而，我们对暗能量的本质同样知之甚少。
科学家们提出了许多关于暗能量的理论，包括宇宙常数、量子场论等，但迄今为止没有一种理论可以完全解释暗能量的起源和性质。
黑暗物质和暗能量的力量在宇宙边缘发挥着至关重要的作用。
它们共同驱动着宇宙的演化，并塑造了我们所见到的宇宙结构。
黑暗物质的引力作用导致了星系和星系团的形成，而暗能量的反重力作用则推动了宇宙的加速膨胀。
尽管我们无法直接观测到它们，但通过精确的天文观测和数值模拟，我们可以间接地研究它们的影响。
了解黑暗物质和暗能量的本质对于我们理解宇宙的起源、演化和最终命运至关重要。
随着科学技术的不断进步，我们希望能够找到更多关于它们的线索，并揭开宇宙的深层奥秘。
未来的实验和观测将为我们提供更多的数据和证据，帮助我们解决这些谜题。
在宇宙边缘，黑暗物质和暗能量的力量仍然是一个巨大的谜团。
宇宙加速膨胀的修正引力理论解释
宇宙加速膨胀的修正引力理论解释宇宙的膨胀是宇宙起源史上一个重要而神秘的现象。
研究发现，在大约13.8亿年前，宇宙正在加速膨胀。
这一发现令人困惑，因为传统的物理理论无法解释宇宙膨胀加速。
为了解释宇宙膨胀加速，物理学家们提出了修正引力理论，该理论表明，存在一种被称为“暗能量”的无形物质，可以解释宇宙的膨胀加速。
修正引力理论的概念可以追溯到20世纪90年代，那时物理学家和天文学家发现，宇宙的膨胀正在加速，而不是放缓。
为了解释这一现象，物理学家们提出了修正引力理论。
简而言之，该理论提出，在宇宙中存在一种被称为“暗能量”的无形物质，该物质的作用使宇宙的膨胀加速。
暗能量是一种极弱的能量，它在宇宙中广泛分布，但它又非常难以检测。
修正引力理论有两个主要的组成部分：一是把普朗克的绝对平衡理论作为宇宙的框架，因为普朗克的绝对平衡理论可以解释宇宙的演化；二是把宇宙的膨胀加速归因于暗能量，即宇宙中存在一种被称为“暗能量”的特殊物质，它产生了与引力不同的力，抵御了引力的收缩作用，使宇宙膨胀得更快更长久。
因此，该理论可以解释宇宙加速膨胀的现象。
它表明，普朗克绝对平衡宇宙模型是一个有效的框架，可以解释宇宙演化，而宇宙膨胀的加速可以归因于暗能量的存在。
修正引力理论的提出，不仅改变了人类对宇宙的理解，也改变了物理学的基本概念。
该理论已被广泛应用于宇宙科学领域，为当今宇宙学家们提供了一种理解宇宙的新方法。
总之，修正引力理论可以作为解释宇宙加速膨胀的有效模型来使用。
通过将暗能量和宇宙绝对平衡理论相结合，该理论可以成功解释宇宙膨胀加速的现象，并提供了一种新的理解宇宙的途径。
因此，它为宇宙研究提供了一个有用的解释框架，以及更多的未来探索。
粒子物理学中的暗能量与暗物质的关系
粒子物理学中的暗能量与暗物质的关系暗能量和暗物质是粒子物理学中两个重要的概念。
虽然它们在我们日常生活中无法被直接观测到，但它们却在宇宙中扮演着关键角色。
本文将探讨暗能量和暗物质之间的关系。
1. 暗能量的概念与作用在解释宇宙膨胀的加速过程时，科学家引入了暗能量的概念。
暗能量被认为是一种特殊的形式的能量，它具有负压力，可以推动宇宙的加速膨胀。
虽然我们无法直接观测到暗能量，但通过对宇宙微波背景辐射的观测及其他实验证据的分析，科学家们得出了关于其存在的结论。
2. 暗物质的概念与特性暗物质是一种在宇宙中广泛存在的物质，但由于其不参与电磁相互作用，因此无法被直接探测到。
科学家们通过观测星系运动、宇宙微波背景辐射等手段得出了暗物质存在的结论。
暗物质对于构成宇宙的大型结构起到着重要的作用，因为它对物质的引力相互作用影响着星系团的形成和发展。
3. 暗能量和暗物质的关系暗能量和暗物质在宇宙学中起着不可忽视的作用，并且相互关联。
暗能量推动着宇宙的加速膨胀，而暗物质则通过引力影响宇宙的演化。
暗物质的存在可以解释宇宙的结构形成，而暗能量则能够解释观测到的宇宙加速膨胀现象。
虽然暗能量和暗物质在性质上存在差异，但它们共同作用于宇宙的演化过程。
4. 目前的研究进展与未来展望对于暗能量和暗物质的研究仍然是粒子物理学和天体物理学领域的重要热点。
科学家们利用大型探测器和卫星等设备进行观测和实验，试图更深入地了解暗能量和暗物质的本质。
未来的研究可能涉及到对暗能量和暗物质性质的精确测量以及它们与其他物质和能量的相互作用。
总结：在粒子物理学中，暗能量和暗物质是两个重要的概念，它们在解释宇宙演化和结构形成方面起着关键作用。
虽然暗能量和暗物质在性质上存在差异，但它们共同塑造了宇宙的面貌。
随着科学技术的发展，对于暗能量和暗物质的研究将进一步深入，为我们揭示宇宙的奥秘提供更多线索。
宇宙中的黑暗能量
宇宙中的黑暗能量宇宙是一个浩瀚无垠的存在，其中充满了各种神秘的力量和现象。
而其中最为神秘和令科学家们困惑的就是黑暗能量。
黑暗能量是一种理论上的存在，它被认为是推动宇宙膨胀的原因之一。
在这篇文章中，我们将深入探讨宇宙中的黑暗能量，探索它的起源、性质以及对宇宙演化的影响。
首先，我们需要了解黑暗能量的起源。
黑暗能量的概念最早由爱因斯坦提出，他在研究引力场方程时发现，为了使方程成立，必须引入一个新的能量项。
然而，爱因斯坦并没有给出这个能量项的具体物理意义。
直到20世纪90年代，天文学家们通过观测宇宙加速膨胀的现象，才开始意识到黑暗能量的存在。
黑暗能量被认为是填满整个宇宙的一种能量，它具有负压，会产生斥力，从而推动宇宙的膨胀。
那么，黑暗能量的性质是什么呢？科学家们普遍认为，黑暗能量是一种均匀且恒定的能量，它在空间中分布均匀，不随时间和位置的变化而变化。
黑暗能量的密度非常低，约占宇宙总能量的70%。
这意味着，宇宙中的大部分能量都是黑暗能量。
然而，尽管黑暗能量对宇宙演化起着重要作用，我们对它的本质仍知之甚少。
目前，科学家们提出了许多关于黑暗能量的假设，包括暗能量、虚空能量等，但仍没有确凿的证据来验证这些假设。
黑暗能量对宇宙的演化有着重要的影响。
它的存在导致了宇宙的加速膨胀，使得宇宙的膨胀速度越来越快。
这一发现颠覆了以往的宇宙模型，即宇宙应该会因为引力的作用而减速膨胀。
黑暗能量的存在使得宇宙的演化变得更加复杂，也给天文学家们带来了许多难题。
例如，黑暗能量的性质如何影响宇宙结构的形成？它与其他形式的能量如何相互作用？这些问题仍然困扰着科学家们，需要进一步的研究和观测来解答。
为了研究黑暗能量，科学家们采用了多种方法。
其中一种方法是通过观测宇宙微波背景辐射来研究宇宙的演化。
宇宙微波背景辐射是宇宙诞生后遗留下来的辐射，它可以提供关于宇宙早期演化的重要信息。
科学家们通过对宇宙微波背景辐射的精确观测，可以获得宇宙的几何形状、能量组成等信息，从而进一步研究黑暗能量的性质。
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大连理工大学硕士学位论文暗能量与加速膨胀的宇宙姓名：王贝利申请学位级别：硕士专业：理论物理指导教师：刘宏亚20040601摘要
近来对于Ｉａ型超新星的天文观测表明我们的宇宙正在经历一个加速膨胀的阶段。本文在回顾Ｋａｌｕｚａ－Ｋｌｅｉｎ理论和Ｓｐａｃｅ．Ｔｉｍｅ．Ｍａｔｔｅｒ理论的基础上，重点讨论了由Ｌｉｕ和Ｗｅｓｓｏｎ提出的宇宙大反弹模型（ＢｉｇＢｏｕｎｃｅＭｏｄｅｌ）。通过适当的选取模型中的两个任意函数我们可以得到一个简单的精确解，它把宇宙的演化分成了几个阶段：在反弹点之前宇宙收缩，在反弹点之后宇宙膨胀，并且在反弹点之后的早期宇宙减速膨胀，在反弹点之后的晚期，由于暗能量占据了宇宙的主要成分，所以宇宙加速膨胀。当时间趋于无穷大的时候，暗能量约占整个宇宙密度的三分之二，这和天文观测相符合。本文最后还对大反弹奇异点的性质进行了讨论。
关键词：Ｋａｌｕｚａ．Ｋｌｅｉｎ理论；Ｓｐａｃｅ．Ｔｉｍｅ．Ｍａｔｔｅｒ理论；暗能量；大反弹模型；宇宙加速膨胀ＡｂｓｔｒａｃｔＲｅｃｅｎｔｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｏｆＴｙｐｅ
Ｉａ
ｓｕｐｅｍｏｖａｅｐｒｏｖｉｄｅ
ｅｖｉｄｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅ
ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｏｆｐｒｅｓｅｎｔｕｎｉｖｅｒｓｅ，ｗｈｉｃｈｌｅａｄｓｔｏｔｈｅ
ｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｙ
ｔｈａｔｔｈｅ
ｕｎｉｖｅｒｓｅｉｓｅｎｔｅｒｉｎｇａｎ
ｉｎｆｌａｔｉｏｎａｒｙｅｐｏｃｈ．Ｏｎ
ｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｒｅｖｉｅｗｉｎｇ
Ｋａｌｕｚａ．Ｋｌｅｉｎｔｈｅｏｒｙ
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ｔｈｅｏｒｙ，ｔｈｅ
ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ
ｅｍｐｈａｓｉｚｅｓｏｎｓｉｍｕｌａｔｉｎｇｐｒｅｓｅｎｔｕｎｉｖｅｒｓｅｕｎｄｅｒａ“ｂｉｇｂｏｕｎｃｅ”ｍｏｄｅｌ，ｗｈｉｃｈｃｏｎｔａｉｎｓａｔｉｍｅｖａｒｉａｂｌｅｃｏｓｍｏｌｏｇｉｃａｌ“ｃｏｎｓｔａｎｔ’’ｔｈａｔｉｓｄｅｒｉｖｅｄ
ｆｒｏｍａｈｉｇｈｅｒ
ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｎｄｍａｎｉｆｅｓｔｓｉｔｓｅｌｆｉｎ４Ｄｓｐａｃｅｔｉｍｅａｓｄａｒｋ
ｅｎｅ唱ｙ．Ｂｙｐｒｏｐｅｒｌｙｃｈｏｏｓｉｎｇｔｈｅｔｗｏａｒｂｉｔｒａｒｙ
ｆｕｎｃｔｉｏｎｓｃｏｎｔａｉｎｅｄｉｎｔｈｅ
ｍｏｄｅｌ，ａｓｉｍｐｌｅｅｘａｃｔ
ｓｏｌｕｔｉｏｎＣａｌｌ
ｂｅ
ｅａｓｉｌｙ
ｏｂｔａｉｎｅｄ
ｉｎｗｈｉｃｈｔｈｅ
ｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｕｎｉｖｅｒｓｅｉｓｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｓｅｖｅｒａｌｓｔａｇｅｓ．Ｂｅｆｏｒｅｔｈｅｂｉｇｂｏｕｎｃｅ，ｔｈｅｕｎｉｖｅｒｓｅｃｏｎｔｒａｃｔｓ
ａｎｄａｆｔｅｒｔｈｅｂｏｕｎｃｅ，ｔｈｅｕｎｉｖｅｒｓｅｅｘｐａｎｄｓ・
Ｉｎｔｈｅｅａｒｌｙ
ｔｉｍｅａｆｔｅｒｔｈｅｂｏｕｎｃｅ，ｔｈｅｅｘｐａｎｓｉｏｎ
ｏｆｔｈｅｕｎｉｖｅｒｓｅ
ｉｓ
ｄｅｃｅｌｅｒａｔｉｎｇ．Ｉｎｔｈｅｌａｔｅｔｉｍｅａｆｔｅｒｔｈｅｂｏｕｎｃｅ，ｔｈｅｄａｒｋ
ｅｎｅｒｇｙ
ｏｖｅｒｔａｋ。８
ｔｈｅｄａｒｌ（ｍａｔｔｅｒａｎｄｔｈｅｅｘｐａｎｓｉｏｎ
ｅｎｔｅｒｓ
ａｎａｃｃｅｌｅｒａｔｉｎｇ
ｓｔａｇｅ・Ｗｈｅｎｔｉｍｅ
ｔｅｎｄｓｔｏｉｎｆｉｎｉｔｙ，ｔｈｅ
ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｄａｒｋｅｎｅｒｇｙ
ｔｅｎｄｓｔｏ
ｔｗｏｔｈｉｒｄｏｆ
ｔｈ。
ｔｏｔａｌｅｎｅｒｇｙｄｅｎｓｉｔｙ
ｏｆｔｈｅｕｎｉｖｅｒｓｅ，ｉｎａｇｒｅｅｍｅｎｔ
ｗｉｔｈｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓ・
Ｓｏｍｅｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎａｂｏｕｔｂｉｇ
ｂｏｕｎｃｅ
ｓｉｎｇｕｌａｒｉｔｙ
ｉｓａｌｓｏｉｎｃｌｕｄｅｄ・
ＫＥＹＷＯＲＤＳ：Ｋａｌｕｚａ．Ｋｌｅｉｎｔｈｏｒｙ；Ｓｐａｃｅ－Ｔｉｍｅ－Ｍａｔｔｅｒｔｈｅｏｒｙ；ｄａｒｋ
ｅｎｅｒｇｙ；ＢｉｇＢｏｕｎｃｅＭｏｄｅｌ；ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｎｇｕｎｉｖｅｒｓｅ里璧兰主型至璧些墼塞里刖菁自从Ｋａｌｕｚａ（１９２１）年和Ｋｌｅｉｎ（１９２６）为了统一引力和电磁相互作用而提出Ｋａｌｕｚａ－Ｋｌｅｉｎ理论以来，高维理论得到了广泛的发展。Ｋａｌｕｚａ和Ｋｌｅｉｎ把Ｅｉｎｓｔｅｉｎ的广义相对论推广到５维的思想，启发了后人采用更高维的空间来统一所有４种相互作用（引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用），从而发展出１ｌ维的超引力理论，１０维的超弦理论，以及最近人们研究非常热烈的１１维Ｍ理论（包括膜世界模型）等。十几年前，Ｗｅｓｓｏｎ根据Ｋａｌｕｚａ－Ｋｌｅｉｎ理论提出了５维的Ｓｐａｃｅ．Ｔｉｍｅ．Ｍａｔｔｅｒ理论，他的主要指导思想是通过第５维坐标ｘ４将质量几何化，即从无源的５维真空场方程中推导出４维有源场方程。而Ｃａｍｐｂｅｌｌ定理的一个重要结论既是：广义相对论的解总能够局部的嵌入到５维Ｒｉｃｃｉ平坦的空间中，这也为Ｗｅｓｓｏｎ理论的可行性提供了重要的依据。最近越来越多的天文观测数据表明，目前的宇宙正在经历加速膨胀的阶段，这和我们通常认为的，由于引力的作用宇宙膨胀的速率应该逐渐降低的观点相反。对于宇宙微波背景辐射的高精度测量则暗示着暗能量的存在，并且约占宇宙物质总密度的三分之二。根据Ｋａｌｕｚａ．Ｋｌｅｉｎ理论和膜（ｂｒａｎｅ）理论，我们的传统宇宙是嵌在一个高维时空中的，这里我们考虑Ｌｉｕ和Ｗｅｓｓｏｎ提出的５维宇宙学模型。和传统的大爆炸标准宇宙学模型不同，这个５维的模型具有一个“反弹点”，在此反弹点之前宇宙收缩，之后宇宙膨胀。由于这个模型是５维Ｒｉｃｃｉ平坦的，表明从５维来看其是“空”的。然而根据诱导物质理论（ＩｎｄｕｃｅｄＭａｔｔｅｒＴｈｅｏｒｙ），４维的Ｅｉｎｓｔｅｉｎ场方程可以从５维的Ｋａｌｕｚａ—Ｋｌｅｉｎ
方程中得出，这一方法已经为Ｃａｍｐｂｅｌｌ定理所证明。５维大反弹模型的一个重要结果既是：随时间变化的宇宙学“常数”可以很自然的从诱导的４维能量动量一张量中分离出来。本文第一章首先回顾了Ｋａｌｕｚａ－Ｋｌｅｉｎ理论和Ｓｐａｃｅ．Ｔｉｍｅ－Ｍａｔｔｅｒ理论，在第二章中对暗能量宇宙学做了简单的介绍，在此基础上讨论了由Ｌｉｕ和Ｗｅｓｓｏｎ提出的宇宙大反弹模型（ｂｉｇｂｏｕｎｃｅｍｏｄｅｌ），并在第三章中重点讨论了基于大反弹模型的加速膨胀的宇宙学解。５维的反弹解包括两个任意的函数ｐ（ｒ）和ｖ（ｆ），通过适当的选择函数的形式可塑璧兰：皇型薹些竖箜茎里．。。：
以得到类似于标准的ＦＲＷ模型中，分别描述辐射为主时期和物质为主时期的宇宙的精确解。它把宇宙的演化分成了几个阶段：在反弹点之前宇宙收缩，在反弹点之后宇宙膨爿长，并且在反弹点之后的早期宇宙减速膨胀，在反弹点之后的晚期，由于暗能量占据了宇宙的主要成分，所以宇宙加速膨胀，当时间趋于无穷大的时候，暗能量约占整个宇宙密度的三分之二，这和天文观测相符合。在第四章中还对反弹点的奇异性作了进一步的讨论，第五章给出了结论与展望。墅！！苎皇塑壅丝些墼至耋第一章Ｋａｌｕｚａ－Ｋｌｅｉｎ理论及Ｓｐａｃｅ—Ｔｉｍｅ．Ｍａｔｔｅｒ理论
１．１Ｋａｌｕｚａ—Ｋｌｅｉｎ理论Ｋａｌｕｚａ．Ｋｌｅｉｎ理论的基本思想就是利用５维的Ｒｉｅｍａｎｎ几何把引力场与电磁场统～起来。按照Ｋａｌｕｚａ的理论‘”，我们的现实世界是多于四维的时空，并且５维流形可以用来统一Ｅｉｎｓｔｅｉｎ的广义相对论和Ｍａｘｗｅｌｌ的电磁相互作用理论。在广义相对论中引力场是构成度规空间的基本结构，而电磁场却与几何空间没有关系，曾经有过许多尝试想把新的引力理论和电磁理论建立在一种经过修正的几何上，这些几何除了度规张量以外，还可以容纳其他的几何因素。Ｋａｌｕｚａ通过改交空间的维数来增加度规张量的分量数目，这样一来引力势和电磁势可以共同决定空间的结构，Ｋａｌｕｚａ又引入了柱条件，使度规分量和第五维坐标无关。Ｋｌｅｉｎ【２１则进一步假设具有极小数量级的第五维构成闭拓扑结构，即紧致化条件，进而形成了可以把引力场和电磁场统一起来的５维Ｋａｌｕｚａ—Ｋｌｅｉｎ理论。５维时空的线元可以表示为：ｄＳ２＝ｇａｓｄｒ“ｄｘ８．
（１－１—１）
其中占。。（爿，Ｂ＝０～４）是５维时空中对称的５ｘ５度规张量，它有１５个无量纲的独立分量。我们可以构造５维的Ｒｉｃｃｉ张量Ｒ。，五维的曲率标量Ｒ＝ｇ∞Ｒ”和５维的Ｅｉｎｓｔｅｉｎ张量Ｇ。。，满足瓯。ｚＲ。。一如。。／２，场方程ｑ。＝Ｋ％，其中足是耦合常数，疋ａ是５维能量．动量张量。真空场方程Ｇ。＝０，或者表示成：Ｒ＿Ｂ＝０（Ａ，Ｂ＝０～４）．（１－１・２）我们可以适当的选取坐标和度规，则５维的矩阵张量ｇ。。有如下形式：％＝卜嚣引一针㈣＂，
其中茁是耦合常数。场方程（１—１．２）式可以化为如下三组方程：％＝譬％一去（Ｖ。Ｖ严％叫，（１－１－４）