دانشگاه بوعلی سینا

دانشکده علوم  پایه

گروه آموزشی علوم پایه

پایان­ نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته فیزیک گرایش نجومی

عنوان:

مطالعه مدل‌های انرژی تاریک در کیهان شناسی بر نزدیکی

استاد راهنما:

دکتر عبدالحسین خدام محمدی

استاد مشاور:

دکتر سعیده زریونی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب:

مقدمه………………………………….. 3

فصل اول: مقدمه‌ای بر کیهان‌شناسی

1-1 اصول کیهان‌‌شناسی………………………………….. 7

1-2  انرژی تاریک……………………………………. 7

1-3ماده تاریک……………………………………. 8

1-4  تابش زمینه ریز موج کیهانی………………………………….. 8

1-6  اصول نسبیت عام…………………………………. 9

1-6-1اصل هم ارزی………………………………….. 9

1-6-2  اصل ماخ………………………………….. 10

1-6-3  اصل هموردای عام…………………………………. 11

1-7  نسبیت عام…………………………………. 11

1-8   مختصات همراه و فاکتور مقیاس……………………….. 14

1-9  متریک رابرتسون واکر………………………………….15

1-10  پارامتر هابل………………………………….. 15

1-11  پارامتر کند شوندگی………………………………….. 16

1-12  معادلات فریدمان………………………………….. 18

1-13  پارامتر چگالی………………………………….. 18

1-14  معادله شتاب…………………………………… 20

1-15   معادله حالت…………………………………… 20

1-16   تشخیص‌گر حالت…………………………………… 21

1-17  افق‌های کیهانی………………………………….. 22

1-17-1  افق ذره………………………………… 22

1-17-2  افق رویداد…………………………………. 22

1-17-3   افق ظاهری………………………………….. 23

فصل دوم: نگاهی به نسبیت عام و نظریه برنز دیکی

2-1  معادله میدان انیشتین………………………………….. 27

2-2   نظریه برنز دیکی………………………………….. 33

فصل سوم: کیهان‌شناسی برنز دیکی همراه با مدل‌های انرژی تاریک

3-1   معادلات عمومی………………………………….. 42

3-1-1   معادلات بقاء………………………………… 42

3-1-2   کنش……………………………………. 43

3-1-3   معادلات برنز دیکی شبه فریدمان……………………….. 44

3-2  مدل ایج گرافیک جدید برهمکنشی انرژی تاریک در کیهان شناسی برنز دیکی…….4

3-2   مدل گوست برهمکنشی انرژی تاریک در کیهان‌شناسی برنز دیکی…………….48

3-3   مدل انرژی تاریک گوست تعمیم یافته در کیهان‏شناسی برنز دیکی………….50

3-4   میدان اسکالر کوینتسنس در میدان اسکالر برنز دیکی…………………….. 54

فصل چهارم: بررسی مدل هولوگرافیک با انواع افق‌ها

4-1   مدل هولوگرافیک انرژی تاریک در کیهان‌شناسی برنز دیکی با افق رویداد……61

4-2   انرژی تاریک هولوگرافیک در کیهان‌شناسی برنز دیکی با قطع گراند-اولیور…….64

4-3    مدل انرژی تاریک هولوگرافیک در کیهان‌شناسی برنز دیکی با قطع افق ظاهری……68

فصل پنجم: نتیجه‌گیری

نتیجه‌گیری………………………………….. 82

فهرست منابع و مؤاخذ…………………………………. 84

چکیده:

در این پایان‌نامه ما ابتدا مروری بر کیهان‌شناسی و معادلات حاکم بر آن داشته و  نظریه گرانش انیشتن و نظریه برنز دیکی را مورد بررسی قرار می‌دهیم. همچنین مدل‌های مختلف انرژی تاریک از جمله مدل کوینتسنس، مدل ایج‌گرافیک جدید، مدل گوست برهمکنشی و مدل گوست تعمیم‌یافته را در کیهان‎شناسی برنز دیکی مورد مطالعه قرار خواهیم داد و خواهیم دید تمام این مدل‌ها در حضور برهمکنش انبساط شتابدار را راحتتر از گرانش انیشتین نتیجه خواهند داد. در انتها نیز مدل هولوگرافیک را با انواع افق‌ها بررسی می‌کنیم. کار اصلی ما در این پایان‌نامه بررسی مدل هولوگرافیک با افق ظاهری است. کاربرد کیهانی چگالی انرژی برهمکنشی انرژی تاریک را در کیهان‌شناسی برنز دیکی مورد مطالعه قرار دادیم و پارامتر معادله حالت و پارامتر کندشوندگی را برای مدل هولوگرافیک انرژی تاریک به دست آوردیم. سپس افق ظاهری اندازه‌گیری شده در کره افق را به عنوان قطع مادون قرمز انتخاب کردیم و یافتیم هنگامی‌که چگالی انرژی هولوگرافیک با معادله میدان برنز دیکی ترکیب می‌شود، پارامتر معادله حالت غیر برهمکنشی انرژی تاریک می‌تواندخط فانتوم را قطع کند. هنگامی‌که برهمکنش بین انرژی تاریک و ماده تاریک در نظر گرفته شود انتقال پارامتر معادله حالت انرژی تاریک به رژیم فانتوم زودتر از هنگامی است که از معادله میدان انیشتین استفاده می‌کنیم.

مقدمه:

تاریخچه کیهان‌شناسی به عنوان یک علم به سال 1915 بعد از پیدایش نسبیت عام باز می‌گردد. قبل از نسبیت عام توسط انیشتین نظریات مبهمی توسط فلاسفه و فیزیکدانان در مورد پیدایش و تحول کیهان ارائه شده بود اما به دلیل نداشتن پشتوانه محکم نظری و تجربی، سست و غیر مطمئن بود. در سال 1920 ادوین هابل انبساط عالم را کشف کرد. با این کشف به همراه کشف زمینه ریز موج کیهانی در سال1960 کیهان‌شناسی وارد مرحله مشاهده‌ای شد اما همچنان بر اصل کوپرنیکی، که می‌گوید جهان هیچ مرکزی ندارد، استوار است. بررسی دقیق افت و خیزهای کوانتومی در زمینه ریز موج کیهانی که نخستین نشانه‌ تشکیل ساختار در کیهان می‌باشد، امکان مطالعه دقیق رشد ناهمگنی‌ها و تشکیل ساختارهای اولیه را فراهم آورد. ارائه نظریه تورم در سال 1918 و تکمیل آن در سال‌های بعد منشأ کوانتومی این افت و خیزها را تا حدی روشن ساخت. تعداد زیادی از مشاهدات کیهان‌شناسی شبیه[1] و[2] از انبساط شتابدار تندشونده جهان حکایت دارند. بررسی دقیق‌تر این داده‌های کیهانی نشان داد که برای رسیدن به یک تصویر سازگار از ساختارهای بزرگ کیهانی و نحوه تشکیل آن‌ها لازم است که مقادیر قابل توجهی ماده و انرژی به صورت تاریک در لابلای ستارگان و کهکشان‌ها وجود داشته باشد به گونه‌ای که ماده مرئی تنها حدود 4 درصد از کل ماده و انرژی کیهان را به خود اختصاص می‌دهد! پس عامل این انبساط چیز دیگری است. ماده‌ای با فشار منفی که عامل ناشناخته این انبساط است. بنابراین کشف ماهیت ماده و انرژی تاریک یکی از بزرگترین تحولات فیزیک و کیهان‌شناسی خواهد بود که ممکن است درک ما را از مکانیزم‌های بنیادی طبیعت دچار تحول کند [1]. برای توجیح این مشکل نظریات زیادی در چند دهه اخیر ارائه شد. اولین مدل مطرح شده است که در آن از ثابت کیهان‌شناسی به عنوان انرژی خلأ یاد شده است [2]. همچنین مدل‌های دیگری نیز وجود دارند که منطبق بر اصل هولوگرافیک هستند از قبیل مدل هولوگرافیک، ایج گرافیک و…

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.