研究生: |
林英程 |
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論文名稱: |
Bianchi空間的穩定性分析 Stability analysis of the Bianchi spaces |
指導教授: |
高文芳
張敬民 |
口試委員: | |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
理學院 - 物理學系 Department of Physics |
論文出版年: | 2008 |
畢業學年度: | 97 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 67 |
中文關鍵詞: | 宇宙模型 、異向性 、爆漲 、純量場 |
外文關鍵詞: | Bianchi, anisotropy, brane, inflation, scalar field |
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實驗觀測發現,宇宙是相當均勻而且各向對稱的,但是隨著觀測越來越準確,現在我們也知道宇宙並不是那麼各向對稱的。藉由宇宙背景輻射的測量得知,在各個方向仍然有微小的差異存在,這樣的差異是比可觀測的準確度還大,所以宇宙是非均向的。因此,在這篇文章中,我們使用非均向、但是時空均勻的Bianchi type Ⅱ 宇宙模型來做研究。
一開始在第一章,我們從J. D. Barrow的高階曲率修正項的系統出發,由變分得到的場方程式,可以算出Bianchi type Ⅱ的解。於是得知在四維的時空中,這樣的解是不符合能量條件的。之後我們可以測試這樣的系統,在考慮五維時空的情況下,滿足哪些能量條件,以及是否仍然符合能動守恆。因此在第二章時,會先介紹在五維空間的hypersurface上的四維有效重力方程-brane equation,並且將brane equation簡化成方便使用的形式。於是到了第三章就可以使用brane equation解出能動張量,並測試能動守恆以及能量條件。在第四章則是換成J. Soda 和S. Kanno的四維effective action,由變分得到的場方程式得知這樣的action,其低階項會是Brans-Dicke的形式,於是我們使用Brans-Dicke形式的純量場來解釋Bianchi type Ⅱ爆漲模型。對這樣的系統作微擾,可以證明它只有在宇宙收縮時是穩定的,在宇宙爆漲時則是不穩定的。另外,在附錄的部份,則是列出了在這四章之中,較為亢長的推導過程和計算式。
[1 ] S.M. Carroll, “spacetime and geometry : an introduction to general relativity”,Addison Wesley, (2004).
[2 ] B. F. Schutz, ”A first course in General Relativity” , Cambridge, (1985).
[3 ] D. J. Fixsen, et al, The cosmic microwave background spec-trum from the full COBE firas data set , Astrophys. J. 473576-587 (1996)
[4 ] 柯勝藍, Bianchi Ⅸ 宇宙模型的探討.交通大學物理研究所碩士論文(2007).
[5 ] J. D. Barrow, and Sigbjørn Hervik, Anisotropically infating universes. Phys. Rev. D 73, 023007 (2006).
[6 ] S. Deser and B. Tekin, Phys. Rev. D 67, 084009 (2003).
[7 ] L. Randall, and R. Sundrum, Phys. Rev. Lett. 83, 3370(1999); hep-ph/9905221;
L. Randall, and R. Sundrum, Phys. Rev. Lett. 83, 4690(1999); hep-th/9906064.
[8 ] T. Shiromizu, K. i. Maeda, and M. Sasaki, The Einstein equations on the 3-brane world, Phys. Rev. D 62, 024012 (2000).
[9 ] T. Shiromizu, K. i. Maeda, and M. Sasaki, Gravity, stability, and energy conesrvation on the Randall-Sundrum brane world, Phys. Rev. D 62, 024008 (2000).
[10] W. Israel, Nuovo Cimento 44B, 1 (1966).
[11] 賴祐仁, Bianchi Type II & VIh與膜宇宙學, 交通大學物理研究所碩士論文 (2008).
[12] J. Soda, S. Kanno, Braneworld Cosmological Perturbation Theory at Low Energy, Gen. Relativ. Gravit. (2005) 37(9): 1621-1628
[13] B. Zwiebach, Curvature squared terms and string theories, Phys. Lett. B156, (1985) 315.
[14] W. F. Kao, Kaluza-Klein higher-derivative induced gravity, Class. Quantum Grav. 24 (2007) 4295-4311.
[15] Chiang-Mei Chen, W. F. Kao, Stability of the Anisotropic Brane Cosmology, hep-th/0201188v1.