%34تخفیف

مدل کیهانی با قانون توانی میدان عددیهمراه با برهمکنش ماده تاریک و انرژی تاریک

تعداد 160 صفحه  درword

گروه فيزيك نظری و اخترفیزیک

کارشناسی ارشد در رشته­­ی فیزیک، گرایش اخترفیزیک

مدل کیهانی با قانون توانی میدان عددیهمراه با برهمکنش ماده تاریک و انرژی تاریک

کلمات کلیدی : کیها­ن شناسی ، هابل ، انرژی تاریک ، ماده­ی تاریک ، کوینتسنس ، تشکیل ساختار­های بزرگ مقیاس ، فانتوم ، پارامتری کردن ، کا – اسنس ، میدان نرده­ای

چکیده :

هدف ما در این پروژه ابتدا مطالعه­ی میدان اسکالر با فاکتور مقیاسی به شکل قانون توانی، با و بدون برهمکنش مابین ماده­ی تاریک و انرژی تاریک و سپس بررسی تشکیل ساختار­های بزرگ مقیاس در این مدل و مقایسه­ی آن با مدل استاندارد کیهان شناسی است. مؤلفه­هایی که در نظر گرفته می­شوند شامل ماده (باریونی و تاریک)، تابش و انرژی تاریک می­باشند. در قسمت اول پتانسیل و میدان را محاسبه می­کنیم تا بتوانیم به کمک آنها معادله­ی حالت مؤثر را در زمان حال بدست آوریم. در قسمت دوم تحول یک توده­ی کروی با جرم­های مختلف از ماده (باریونی و تاریک) را با استفاده از روش کلاه شاپویی در مدل­های مختلف ( استاندارد ، مدل قانون توانی ( با و بدون برهمکنش ) و سه پارامتری کردن مختلف  CC ، GE و CPL ) با شرط اولیه در زمان آخرین سطح پراکندگی، دنبال کرده­ایم. از آنجائیکه معادله­ی حالت در مدل میدان اسکالر قانون توانی در زمان موسوم به خمش، واگرا می­گردد تحول در این مدل از این زمان به بعد در نظر گرفته شده است. داده­های این پروژه از دو مجموعه­ی جدید ترکیبی  و Planck 2013 تأمین می­شود.

نتایج حاکی از آن است که معادله­ی حالت مؤثر محاسبه شده در زمان حال در مدل میدان اسکالر با وجود نزدیک شدنش به 1- نسبت به داده­های قبلی WMAP5 ، باز هم با 1- اختلاف زیادی دارد و این مشکل با در نظر گرفتن برهمکنش تغییری نمی­کند. همچنین ساختار­ها نسبت به مدل استاندارد، دیرتر ویریاله می­شوند. در صورت تبدیل ماده­ی تاریک به انرژی تاریک ساختار­ها دیرتر ویریاله می­شوند و برعکس؛ به علاوه در پارامتری کردن CC نسبت به دو پارامتری کردن دیگر ساختار دیرتر تشکیل می­گردد.

فهرست مطالب

مقدمه…… I

1         فصلاول: بررسیمنابع.. 1

1-1               مقدمه.. 2

1-2               کیهانشناسی.. 3

1-2-1                    اصولکیهانشناسی.. 4

1-2-2                    محتویاتکیهان.. 6

1-2-3                    انبساطکیهان.. 12

1-2-4                    قانونهابل.. 13

1-3               مدلاستانداردکیهانشناسی.. 17

1-3-1                    مشکلاتمدلاستاندارد.. 19

1-4               مدل­هایمیداناسکالر.. 22

1-4-1                    مدلکوینتسنس.. 22

1-4-2                    مدلکا – اسنس.. 23

1-4-3                    مدلفانتوم.. 23

1-5               پارامتریکردنمعادله­یحالت.. 24

1-6               برهمکنشمادهتاریکوانرژیتاریک.. 25

1-7               ساختار­هایبزرگمقیاس.. 28

1-7-1                    تشکیلساختاردررژیمغیرخطی.. 30

2         فصلدوم:  مبانیوروش­ها.. 32

2-1               مقدمه.. 33

2-2               معادلاتاساسیدرکیهانشناسی.. 34

2-2-1                    معادلاتفریدمان.. 34

2-2-2                    معادله­یشاره.. 39

2-2-3                    معادله­یشتاب.. 40

2-2-4                    معادله­یحالت.. 40

2-3               دوره­هایکیهانی.. 42

2-3-1                    حلمعادله­یفریدماندرمدلاستاندارد.. 42

2-4               مدل­هایمیداناسکالر.. 55

2-4-1                    مدلکوینتسنس.. 55

2-4-2                    مدلکا – اسنس.. 58

2-4-3                    مدلمیدانفانتوم.. 60

2-5               مدلمیداناسکالرباقانونتوانی.. 61

2-5-1                    بدونبرهمکنشانرژیتاریکوماده­یتاریک.. 62

2-5-2                    بابرهمکنشانرژیتاریکوماده­یتاریک.. 65

2-6               ساختار­هایبزرگمقیاس.. 70

3         فصلسوم: نتایجوبحث.. 80

3-1               مقدمه.. 81

3-2               میداناسکالربهفرمقانونتوانی.. 83

3-2-1                    بدونبرهمکنشانرژیتاریکوماده­یتاریک.. 83

3-2-2                    بابرهمکنشانرژیتاریکوماده­یتاریک.. 86

3-3               ساختار­هایبزرگمقیاس.. 89

3-3-1                    مدلاستاندارد.. 89

3-3-2                    مدلمیداناسکالرقانونتوانی.. 103

3-3-3                    مدل­هایپارامتریکردن.. 112

4         پیوستالف.. 116

4-1               معادلاتمیداناینشتین.. 116

4-1-1                    تانسوراینشتین.. 116

5         پیوستب.. 133

5-1               معادلاتفریدمان.. 133

6         پیشنهادات.. 148

7         منابع.. 149

فهرست نمودار­ها

نمودار‏1–1 : منحنیچرخشییککهکشاننوعی[7] 9

نمودار‏1–2 : تطابقمابینطیفجسمسیاهوطیفتابشپسزمینه­یکیهانی[9] 11

نمودار‏1–3 : نمودارتاریخیهابل[10] 13

نمودار‏1–4 : تحولپارامترچگالیماده­یتاریکسردبرحسبفاکتورمقیاسدردومدلبابرهمکنشوبدونبرهمکنش[27] 28

نمودار‏1–5 : پراکندگیتقریبا کهکشاندرپهنه­ایازآسمان[2] 29

نمودار‏21 : فاکتورمقیاسدردوره­یتابشغلبهبرحسبزمان.. 45

نمودار‏22 : نمودارحلتحلیلیمعادله­یفریدمانبرایتابشومادهباانحنایفضایصفر   48

نمودار‏23 : تحولجهانبرایترکیباتمختلفچگالی­هایمادهوانرژیتاریک[8] 50

نمودار‏24 : تحولسرعتانبساطدرجهانیمتشکلازمادهوانرژیتاریک.. 51

نمودار‏25 : تحولفاکتورمقیاسدرجهانیمتشکلازمادهوانرژیتاریک.. 52

نمودار‏26 : تحولنسبیفاکتورمقیاساززمانشروعتاانتهایتورم.. 53

نمودار‏27 : تحولپارامترچگالیکلبازمان[13] 54

نمودار‏31 : تحولپتانسیلوانرژیجنبشیمیداناسکالربدونبرهمکنش.. 84

نمودار‏32 : معادله­یحالتمیداناسکالربرحسبزمان.. 85

نمودار‏33 : تحولپتانسیلوانرژیجنبشیمیداناسکالربرحسبزمان... 88

نمودار‏34 : معادله­یحالتمیداناسکالربرحسبزمان... 89

نمودار‏35 : تحولتباینچگالی سهمؤلفه­یکیهانی[2] 90

نمودار‏36 : تحول توده­ای از ماده­ی باریونی و یا تاریک به جرم       92

نمودار‏37 : توده­ای از ماده­ی تاریک در اجرام مختلف.. 94

نمودار‏38 : توده­ای از ماده­ی باریونی و یا تاریک به جرم  + تابش در BG.. 96

نمودار‏39 : توده­ای از ماده­ی باریونی و یا تاریک به جرم  + تابش در S. 98

نمودار‏310 : توده­ای از ماده­ی باریونی و یا تاریک به جرم  + تابش و  در BG.. 100

نمودار‏311 : توده­ای از ماده­ی باریونی و یا تاریک به جرم  + تابش و  در S. 102

نمودار‏312 : توده­ای از ماده­ی باریونی و یا تاریک به جرم  + تابش و میدان اسکالر در BG بدون برهمکنش مابین ماده­ی تاریک و انرژی تاریک.. 105

نمودار‏313 : توده­ای از ماده­ی باریونی و یا تاریک به جرم  + تابش و میدان اسکالر در S بدون برهمکنش مابین ماده­ی تاریک و انرژی تاریک.. 107

نمودار‏314 : توده­ای از ماده­ی باریونی و یا تاریک به جرم  + تابش و میدان اسکالر و تبدیل ماده­ی تاریک به انرژی تاریک.. 109

نمودار‏315 : توده­ای از ماده­ی باریونی و یا تاریک به جرم  + تابش و میدان اسکالر و تبدیل انرژی تاریک به ماده­ی تاریک.. 111

نمودار‏316 : معادله­یحالت­هایسهپارامتریکردنمختلفبرحسبانتقالبهسرخکیهانی   113

نمودار‏317 : تحولماده­یتاریکدرپارامتریکردن­هایمختلف.. 115

 

فهرست جداول

جدول‏1–1 : مشخصاتششپارامتراصلیمدلاستاندارد[12] 19

جدول‏2–1 : نمونه­هایمختلفپتانسیلبرایمدلکوینتسنس.. 58

جدول‏3–1 : داده­هایکیهانشناسی مورد استفاده در این پروژه[12]و[4] 82

جدول‏3–2 : تباینچگالیماده­یتاریکدرآخرینسطحپراکندگی [1] 91

جدول‏3–3 : نتایجتوده­ایازماده­یباریونیویاتاریکبهجرم ….. 91

جدول‏34 : نتایجتوده­ایازماده­یتاریکدرجرم­هایمختلف.. 93

جدول‏35 : مقایسه­ینتایجتحلیلیوعددی.. 94

جدول‏36 : توده­ایازماده­یباریونیویاتاریکبهجرم +تابشدرBG.. 95

جدول‏37 : توده­ایازماده­یتاریکدراجراممختلفبههمراهتابشدرBG.. 95

جدول‏38 : توده­ایازماده­یتاریکدراجراممختلفبههمراهتابشدرS. 97

جدول‏39 : توده­ایازماده­یباریونیویاتاریکبهجرم +تابشو درBG   99

جدول‏310 : توده­ایازماده­یتاریکدراجراممختلف+تابشو درBG.. 99

جدول‏311 : توده­ایازماده­یتاریکدراجراممختلف+تابشو درS. 101

جدول‏312 : توده­ایازماده­یباریونیویاتاریکبهجرم +تابشو میدان اسکالر بدون برهمکنش بین ماده­ی تاریک و انرژی تاریک.. 103

جدول‏313 : توده­ایازماده­یتاریکدراجراممختلف+تابشو میدان اسکالر در BG بدون برهمکنش بین ماده­ی تاریک و انرژی تاریک.. 104

جدول‏314 : توده­ایازماده­یتاریکدراجراممختلف+تابشو میدان اسکالر در S بدون برهمکنش بین ماده­ی تاریک و انرژی تاریک.. 106

جدول‏315 : توده­ایازماده­یباریونیویاتاریکبهجرم بههمراهتابشومیداناسکالرقانونتوانیبا . 108

جدول‏316 : توده­ایازماده­یتاریکدراجراممختلفبه همراهتابشومیداناسکالرقانونتوانیبا . 108

جدول‏3–17 : توده­ایازماده­یباریونیویاتاریکبهجرم بههمراهتابشومیداناسکالرقانونتوانیبا . 110

جدول‏318 : توده­ایازماده­یتاریکدراجراممختلفبههمراهتابشومیداناسکالرقانونتوانیبا . 110

جدول‏319 : ثوابتپارامتریکردنسهمدلمختلف[21] 112

جدول‏320 : توده­ایازماده­یتاریکبهجرم وپارامتریکردنساعتکیهانی   114

جدول‏321 : توده­ایازماده­یتاریکبهجرم وپارامتریکردنCPL.. 114

جدول‏322 : توده­ایازماده­یتاریکبهجرم وپارامتریکردنGE.. 115

جدول‏51 : متریک فریدمان.. 133

جدول‏52 : ضرائب کریستوفل 1. 136

جدول‏53 : ضرائب کریستوفل 2. 137

جدول‏54 : تانسور ریچی.. 141

جدول‏55 : تانسور اینشتین.. 142

جدول‏56 : تانسور انرژی – مومنتوم.. 146

1 دیدگاه برای مدل کیهانی با قانون توانی میدان عددیهمراه با برهمکنش ماده تاریک و انرژی تاریک

  1. Muetnm

    piriton allergy tablets canada claritin allergy sinus 12hr costco best generic allergy pills

دیدگاه خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo