关于矢量场暴胀和暗能量的相关研究

暴胀和暗能量的相关理论在解释宇宙早期和晚期的加速膨胀方面取得了巨大的成功。而当前宇宙学的研究主要集中于标量场方面，其在理论和观测上存在相应的困境。而本项目基于两个重要的观测疑难，拟将矢量场用于宇宙学中。一是观测暗示宇宙中可能存在一个特殊的方向，二是实验还没有发现基本的标量场粒子。而利用矢量场作为暴胀和暗能量的候选者有可能同时解决这两个问题。我们拟讨论两类模型，第一类模型拟用矢量场做为暴胀子的候选者，第二类模型拟将在f(R)宇宙学中加入矢量场成分，由修改爱因斯坦引力的部分驱使宇宙加速膨胀。在这两类模型中，均加入了矢量场和里奇标量的耦合，本项目拟讨论与其相关的原初扰动谱，考察其是否近似标度不变，以及是否能在宇宙的演化过程中产生一个特殊的方向。同时，我们也拟将矢量场作为暗能量的候选者进行研究，考察其演化以及是否能使暗能量的状态方程参数穿过-1等相关问题。

本项目针对宇宙的演化历史和其加速膨胀的本质等相关问题，采用相空间分析，马尔可夫蒙特卡洛方法，对比引力与热力学等方法展开相关研究，在国内外权威学术期刊（JCAP，PLB，CQG）上发表9篇SCI论文。我们的工作集中在暗能量模型和修改引力理论。具体来讲，我们对f(T)理论，相互作用的暗能量模型以及全息暗能量模型等做了相关的相空间分析，得出了其参数满足观测要求和缓解宇宙巧合性问题的条件。而对暗辐射，暗物质，暗能量等组分用最新的数据进行的限制使得我们对于加速膨胀有了进一步的理解。而在矢量场模型，有质量的引力理论中比较引力和热力学的相似性，我们推出了Friedmann 方程， 该结果暗示引力也许不是一种基本力。