Проблема темной энергии в космологии Фридмана с идеальной жидкостью и в модифицированной гравитации

• Автор: Горбунова, Олеся Геннадьевна
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 99 с. : ил.

1 Космология Фридмана для идеальной жидкости с вязкостью

1.1 Введение в теорию идеальной жидкости с вязкостью во Вселенной Фридмана

1.2 Темная энергия и космология с вязкостью

2 Гравитационная альтернатива для темной энергии

2.1 Космология Фридмана с вязкостью в модифицированной гравитации

2.2 Темная энергия в модифицированной гравитации Гаусса-Боннэ

2.3 Вселенная де Ситтера в гравитации Гаусса-Боннэ

3 Темная энергия как идеальная жидкость с нестандартным

уравнением состояния

3.1 Идеальная жидкость с зависящим от времени уравнением состояния во Вселенной Фридмана

3.2 Идеальная жидкость с неявным уравнением состояния и ускорение Вселенной

3.3 Квазиосциллирующая темная энергия
3.4 Ускоренное расширение Вселенной Фридмана, заполненной
идеальной жидкостью с неоднородным уравнением состояния
Заключение
Приложение
Литература

В последние несколько лет получены качественно новые фундаментальные результаты в космологии: открыто ускоренное расширение Вселенной, установлено существование новых типов частиц, еще не открытых в земных условиях и составляющих темную материю во Вселенной. Еще более удивительным результатом наблюдательной космологии является указание на существование совершенно новой формы материи - темной энергии, которая в сумме с темной материей составляет 95 процентов всей энергии Вселенной. Именно темная энергия поддерживает ускоренное расширение Вселенной. Объяснение природы темной энергии является основной задачей космологии на ближайшие десятилетия.
Каковы свойства темной энергии? Как темная энергия эволюционирует в процессе расширения Вселенной? Какая фундаментальная модель может претендовать на роль темной энергии? Этим вопросам и посвящена данная диссертационная работа.
Теоретическое изучение проблемы темной энергии в космологии Фридмана с идеальной жидкостью и в модифицированной гравитации дает возможность объяснить наблюдательные данные, предсказать и изучать новые космологические эффекты, что обеспечивает лучшее понимание картины современной Вселенной, а также будущее Вселенной.
Рассмотрим более подробно модель Вселенной Александра Фридмана (для обзора см. [1, 2, 3]). В теории Фридмана принимается, что мир в целом

виде:
Ло = 1 — 4/? (2.61)
и уравнение (2.56) в этом случае дает:
Поэтому, если Р > 0 - Вселенная расширяется с ускорением (шей < -1/3)) а если Р > 1/4 - Вселенная находится в фантомной фазе < —1).
Сейчас предположим, что функция /((?) задается следующим выражением:
т=ио,г’ч-да®, (2.63)
где мы предполагаем, что
й>ф | < й < | - (2.64)
Здесь, в случае большой кривизны, как в ранней Вселенной, первое слагаемое доминирует по сравнению со вторым и слагаемым Эйнштейна, и мы имеем:
-1>'"'« = -1 + 3(Г^4й)>-5/3' (2'65)
С другой стороны, когда кривизна мала, что имеет место в существующей Вселенной, второе слагаемое в (2.63) доминирует по сравнению с первым слагаемым и слагаемым Эйнштейна и, следовательно:
Ш-« = -1 + 3(Щ4«<-5/3-Поэтому, теоретически, используя (2.63), можно в результате построить модель, которая может описать и инфляцию, и эру темной энергии нашей Вселенной объединенным способом.