暗能量模型的非线性微扰和巧合性问题研究

拟采用球形塌缩(SC)模型分析工具，对quintessence、phantom、类Chaplygin广义快子场、全息暗能量、状态方程穿过-1的quintom暗能量模型、agegraphic暗能量模型等作非线性微扰分析，研究这些模型能否缓解巧合性问题。推导三阶和四阶SC非线性微扰方程，求得kurtosis可观测量，应用到以上暗能量模型，研究kurtosis是否可以作为一种限制或甄别暗能量模型的新方法。本项目研究，将有助于宇宙大尺度结构的分析，有助于暗能量模型天文观测限制和甄别，有助于对巧合性问题的更深入的理解。

研究发现能用几何方法satefinder和Om甄别可以空间Ricci标量暗能量模型和宇宙学常数模型。研究发现，一类k-essence暗能量模型和两类广义快子场暗能量模型都能解释宇宙加速膨胀和缓解巧合性问题。根据渐进安全引力理论，考虑牛顿引力常数变动带来的效应，phantom宇宙可以避免大爆炸奇点。利用Salecker-Wigner不等式，给出简单计算机的计算速度的上限和计算机能包含的信息总量和计算速度的乘积的上限。提出热熵密度的概念，指出引力和热力学存在密切的联系，把这一结果进一步推广到化学势不为零的情形，指出引力能引起热力学效应，反之亦然。利用天文观测限制共性引力，发现可以避免年龄问题。利用satefinder层次和物质微扰增长率对超Chaplygin气体暗能量模型、修正Chaplygin气体暗能量模型、广义Chaplygin气体暗能量模型、纯动能k-essence暗能量模型和宇宙学常数模型进行了甄别，发现利用复合组合satefinder参数和物质微扰增长率可把这些暗能量模型和宇宙学常数模型区分开来。研究了超Chaplygin气体的大尺度结构，考察了暗物质微扰率的增长、sigma8和skewness的演化。结果表明，sigma8和skewness不能区分宇宙学常数模型和超Chaplygin气体模型。这些研究，为将来的观测提供了理论依据。.. 在项目经费的资助下，正式发表SCI论文10篇，网上发表1篇，其中5篇JCR二区论文，引用几十次，还有1篇正在写作中。.. 在项目经费的资助下，本人获得河北省杰出青年基金资助，获得2011-2012年度河北省青少年科技创新奖，获得2012年度河北省优秀硕士学位论文指导教师奖。培养研究生4名，3人获一等奖学金，1人获校优秀硕士毕业生称号，1人获河北省优秀硕士学位论文奖，1人考上北京师范大学博士研究生。