فهرست مطالب

مقدمه

مقدمه. 3

فصل اول: مقدمه‌ای بر كیهان‌شناسی

1-1 اصول كیهان‌‌شناسی.. 7

1-2  انرژی تاریك…. 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 فاكتور مقیاس…. 14

1-9  متریک رابرتسون واکر. 15

1-10  پارامتر هابل.. 15

1-11  پارامتر كند 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 دیكی

2-1  معادله میدان انیشتین.. 27

2-2   نظریه برنز دیکی.. 33

فصل سوم: كیهان‌شناسی برنز دیكی همراه با مدل‌های انرژی تاریك

3-1   معادلات عمومی.. 42

3-1-1   معادلات بقاء 42

3-1-2   كنش…. 43

3-1-3   معادلات برنز دیكی شبه فریدمان.. 44

3-2  مدل ایج گرافیک جدید برهمکنشی انرژی تاریک در کیهان شناسی برنز دیکی.. 45

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 اسكالر كوینتسنس در میدان اسكالر برنز دیكی.. 54

فصل چهارم: بررسی مدل هولوگرافیک با انواع افق‌ها

4-1   مدل هولوگرافیک انرژی تاریک در کیهان‌شناسی برنز دیكی 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 دیكی با قطع افق ظاهری.. 68

فصل پنجم: نتیجه‌گیری

نتیجه‌گیری.. 82

فهرست منابع و مؤاخذ. 84

فهرست نمودارها

نمودار 1: تحول فاکتور مقیاس همراه با زمان برای مدل‌های جهان باز، تخت و بسته. 20

نمودار 2: تحول پارامتر كندشوندگی  برای مدل گوست و گوست تعمیم یافته بر حسب.. 53

نمودار 3: نمودار پارامتر معادله حالت بر حسب r.. 72

نمودار 4: نمودار تغییرات پارامتر معادله حالت برحسبr. 73

نمودار 5 :نمودار پارامتر كندشوندگی بر حسب r. 76

نمودار 6 :نمودار پارامتر كندشوندگی بر حسب r با مقدار حدی برهمكنش.. 77

نمودار 7: نمودار پارامتر كندشوندگی بر حسبr . 78

مقدمه:

تاریخچه كیهان‌شناسی 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 فیزیكدانان در مورد پیدایش و تحول كیهان ارائه شده بود اما به دلیل نداشتن پشتوانه محكم نظری و تجربی، سست و غیر مطمئن بود. در سال 1920 ادوین هابل انبساط عالم را كشف كرد. با این كشف به همراه كشف زمینه ریز موج كیهانی در سال1960 كیهان‌شناسی وارد مرحله مشاهده‌ای شد اما همچنان بر اصل كوپرنیكی، كه می‌گوید جهان هیچ مركزی ندارد، استوار است. بررسی دقیق افت و خیزهای كوانتومی در زمینه ریز موج كیهانی كه نخستین نشانه‌ تشكیل ساختار در كیهان می‌باشد، امكان مطالعه دقیق رشد ناهمگنی‌ها و تشكیل ساختارهای اولیه را فراهم آورد. ارائه نظریه تورم در سال 1918 و تكمیل آن در سال‌های بعد منشأ كوانتومی این افت و خیزها را تا حدی روشن ساخت. تعداد زیادی از مشاهدات كیهان‌شناسی شبیه[1] و[2] از انبساط شتابدار تندشونده جهان حكایت دارند. بررسی دقیق‌تر این داده‌های كیهانی نشان داد كه برای رسیدن به یک تصویر سازگار از ساختارهای بزرگ كیهانی و نحوه تشكیل آن‌ ها لازم است كه مقادیر قابل توجهی ماده و انرژی به صورت تاریک در لابلای ستارگان و كهكشان‌ها وجود داشته باشد به گونه‌ای كه ماده مرئی تنها حدود 4 درصد از كل ماده و انرژی كیهان را به خود اختصاص می‌دهد! پس عامل این انبساط چیز دیگری است. ماده‌ای با فشار منفی كه عامل ناشناخته این انبساط است. بنابراین كشف ماهیت ماده و انرژی تاریک یكی از بزرگترین تحولات فیزیک و كیهان‌شناسی خواهد بود كه ممكن است درك ما را از مكانیزم‌های بنیادی طبیعت دچار تحول كند [1]. برای توجیح این مشكل نظریات زیادی در چند دهه اخیر ارائه شد. اولین مدل مطرح شده است كه در آن از ثابت كیهان‌شناسی به عنوان انرژی خلأ یاد شده است [2]. همچنین مدل‌های دیگری نیز وجود دارند كه منطبق بر اصل هولوگرافیک هستند از قبیل مدل هولوگرافیك، ایج گرافیک و…

-1 اصول كیهان‌‌شناسی

برای بررسی کیهان اصولی را به نام اصل کیهان‌شناسی[1] فرض می‌کنند: