关于加速膨胀宇宙中f(R)引力模型构建的研究

关于加速膨胀宇宙中f（R）引力模型构建的
研究
索尔佩尔马特、布莱恩.施密特以及亚当.里斯三位天体物理学家对超新星进行研究,并因此获得2011年诺贝尔物理学奖。

超新星的观测事实表明,宇宙在加速膨胀。

为了能解释这一现象,物理学家们提出了一系列的理论,诸如暗能量理论和修正引力等。

其中宇宙学常数、标量场、修正的Chapplygin气体(MCG)等模型是常见的暗能量模型。

修正引力理论也可以解释观测结果,其中的f(R)理论极具代表性已经被广泛研究。

既然暗能量理论可以引起宇宙的加速,且其态参数具有一定的取值范围,同样地,写成具有曲率形式能量密度的f(R)引力理论也可以引起加速,那么我们就可以从已知的宇宙加速膨胀这一事实出发,选用具有f(R)曲率形式能量密度和相应的暗能量能量密度相等构建出对应的f(R)的具体表达形式。

根据适当的初始条件计算出态参数,并对相关参数进行限定,得到的结果和原来已经构建的f(R)的表达形式相比较。

本文将取全息里奇暗能量、代表标量场的Quintessence模型、MCG模型在物质与曲率没有耦合和任意耦合下来构建相应的f(R)表达形式和具体的态参数,并且与观测值相比较,对相应的参数进行限制和检验。

结果发现它们都可以构建出具有曲率R的正负幂次关系的f(R),这些结果与之前直接提出的修正引力中的f(R)的正负幂次相似,而MCG构建的结果还可以有
更为复杂的形式。

另外还发现,对相应的参数进行限制,计算出的态参数可以很好地满足宇宙加速下的态参数值。