关于Emergent宇宙的相关研究

奇点问题一直是标准宇宙学模型中一个悬而未决的问题。最近，Emergent宇宙为解决奇点问题提供了一种新的思路，它认为宇宙不是起源于大爆炸奇点而是起源于爱因斯坦静态宇宙。本项目拟对Emergent宇宙展开相关研究:首先，将研究各种不同理论中爱因斯坦静态宇宙在均匀和非均匀宇宙扰动下的稳定性；其次，将研究在这些理论中宇宙是否能顺利从爱因斯坦静态进入暴胀时期；接着，将研究Emergent宇宙对暴胀功率谱以及残余引力波能量密度的影响；最后，将研究从CMB的观测结果中寻找Emergent宇宙的可能信息，从观测方面得到关于奇点问题的可能解决途径。通过本项目的研究，力图从理论和观测两方面详细探讨利用Emergent宇宙来解决大爆炸奇点问题的可能性，并探索宇宙的起源问题。

大爆炸奇点问题一直是标准宇宙学模型中一个悬而未决的问题。Emergent 宇宙为解决奇点问题提供了一种新的思路，它认为宇宙不是起源于大爆炸奇点而是起源于爱因斯坦静态宇宙。本项目主要对 Emergent 宇宙展开相关研究。主要研究结果如下：1）得到在Shtanov-Sahni膜理论、Einstein-Cartan理论和Jordan-Brans-Dicke理论中爱因斯坦静态解是稳定的。 因此，在这些理论中，可以利用自生宇宙模型来解决大爆炸奇点问题。但在修正的Gauss-Bonnet引力中尽管在均匀扰动下存在稳定的静态解非均匀扰动会破坏其稳定性。2）有效势方法发现在DGP膜理论和有质量引力理论中宇宙存在振荡或反弹等行为，从而可以利用它们来避免大爆炸奇点。3）发现虽然Union2超新星和Union2超新星+大部分BAO数据支持加速度可能正在减小，但Union2超新星+BAO+CMB并不支持这一结果，它们仍然支持宇宙现在的加速度正在增大。4）利用模拟的Sandage-Loeb数据限制了DGP膜引力、f(R)引力和f(T)引力三种不同的修正引力理论。我们发现Sandage-Loeb数据能对模型参数给出很好的限制并能有效的打破模型参数之间的简并。5）发现不同的超新星数据，不同的光锥校准方法对暗能量限制结果有明显的影响。利用模型比较方法，发现观测支持最简单的LCDM模型。6）建立了一种新的暗能量模型：new extended quintessence。发现该模型的效态方程参数存在振荡的特性，得到宇宙将最终进入de sitter相。