下载文档原格式
暗能量引力理论武明全 /山西省太原市清徐县美锦能源集团有限公司【摘要】以宇宙加速膨胀及真空涨落为事实依据，建立新的宇宙空间模型 ,并以此为基础，推导光、电子的结构及传播方式；推导运动物体在暗子模型下时间、长 度变化公式；推导引力的形成方式及质量的本质；解释黑洞喷流的形成；解释虫洞及 量子纠缠；推测暗物质及暗能量的本质等。
【关键词】暗子 绝对真空漏洞 引力 质量 虫洞 量子纠缠 暗物质 暗能量引言 根据科学观察，我们的宇宙是加速膨胀的，科学家推测，造成这种加速膨胀的原 因可能是空间中充满暗能量的缘故。
同时，观察还发现，真空也不是真的空，而是处 处充满了粒子对的产生和湮灭，且粒子对的性质非常类似于光子，这就是真空涨落！ 在上述事实的基础上，本文通过合理的假设及符合逻辑的推论，建立起了一个新的宇 宙空间模型。
该模型从微观上可以解释光、电子等的波粒二象性，宏观上可以解释引 力的形成、解释暗物质并预言宇宙未来的命运等。
第一节空间模型的建立观点一、万物同源，即宇宙中一切物质都是由同一种粒子组成。
该粒子没有体 积，没有质量，没有电性和磁性，粒子之间只有碰撞。
我们把这种粒子称之为暗子。
依据及论证过程： 1.为何万物一定同源？ 万物同源虽然依据的是一种哲学思想，但是仅从理论上分析，万物同源也是符 合逻辑的。
下面我们用反证法来证明：假如世界不是万物同源的，那么作为最基本的 粒子一定不一样，这种不一样一定是表现在结构上的。
但既然是最基本的粒子，又怎 么会有结构呢？如果有结构，则一定可以分成更小的粒子，于是它便不能作为最基本 的粒子！这样从逻辑上就会出现矛盾，因此结论就是万物只能有一种来源！ 2.为何万物之源没有体积？ 万物之源没有质量这个观点，暂时放下，这个需要定义质量后我们分析。
至于 它的体积，我们可以这样设想，假如它是有体积的，则一定会有内部结构，这样它就 可以继续分割，从而又自我否定了作为最小粒子的定义。
因此，万物之源一定是没有 体积的！ 说到这里，你可能会问，那既然如此，宇宙中各种物质的体积又是如何形成的 呢？传统观点认为， 体积是具有一定形状的物体所占有的空间。
新生研讨课课题报告课题—暗物质与暗能量报告题目暗能量的解释，存在证据和理论模型介绍作者徐康宁一、暗能量的引出爱因斯坦在建立了广义相对论不久，就将其应用到宇宙学研究。
为了建立一个静态的宇宙学模型，爱因斯坦引进了宇宙学常数项Λ，试图建立一个静态的宇宙模型该模型存在两个问题：1）爱丁顿在该模型提出不久就发现该模型是不稳定的。
只要存在一个很小的扰动，该模型的静态条件就会被破环。
2）哈勃发现哈勃红移，证实宇宙确实在膨胀，而不是一个静态的宇宙。
Λ项因此曾被舍弃掉，并在很长一段时间里学术界普遍把其设为零。
但近些年的研究和观测结果又表明确实存在不为零的宇宙学常数可以解释某些现象。
问题由此而来，宇宙学常数究竟只是一个没有意义的数字还是有其物理本质。
通常认为宇宙常数项的贡献与暗能量有关。
二、暗能量存在的相关证据及由此得到的结论宇宙暗能量的研究是当今宇宙最重要的研究课题之一。
它的观测首先来源于 1998 年对 Ia 型超新星的观测，该观测表明现今的宇宙处于加速膨胀阶段。
后来通过宇宙微波背景辐射的观测，宇宙大尺度结构的观测，以及宇宙重子振荡， 弱引力透镜，伽玛暴等观测都证实了该加速膨胀的存在。
1）Ia 型超新星的观测1998年，高红移超新星搜索队观测组发表了Ia 型超新星的观测数据，显示宇宙在加速膨胀。
对遥远的超新星所进行的观测表明,宇宙不仅在膨胀,而且与想象中的不一样,在加速膨胀.在标准宇宙模型框架下,爱因斯坦引力场方程给出äa =- 4πG(ρ + 3p)3(其中 a 是宇宙标度因子，为t 的函数,G 为引力常数,p 和 ρ分别为宇宙中物质的压强和能量密度 )由加速膨胀 ä>0，联系上述方程可得压强为负即p <−ρ3 而由于通常的辐射，重子和冷暗物质的压强都是非负的， 所以当今宇宙必定由一种未知的负压物质所主导，通常称之为暗能量。
即暗能量的(有效)物态是负的，而且至少要小于-13，这样才有可能导致宇宙的加速膨胀(宇宙学常数模型给出暗能量的状态方程参数ω=-1)○1 2）微波背景辐射(CMB)微波背景辐射的研究,精确地测量微波背景涨落揭示宇宙是平坦的○2, 即宇宙中物质的总密度等于临界密度ρc =4 . 05 × 10-11 (eV)4。
星际空间中的暗能量和暗物质分布的数值模型分析暗能量和暗物质是目前宇宙物质和能量的两个重要组成部分，它们的存在对于解释宇宙的演化和结构形成具有重要意义。
通过建立数值模型，可以更加直观地了解星际空间中暗能量和暗物质的分布情况。
本文将通过分析已有的研究成果，讨论暗能量和暗物质在星际空间中的分布模型。
一、暗能量的分布模型暗能量是一种推动宇宙加速膨胀的奇特能量，对于宇宙的演化具有重要的作用。
目前，关于暗能量的起源和性质还存在很多未解之谜。
研究者们通过观测宇宙背景辐射、超新星爆炸等手段来探索暗能量的性质和分布。
为了描述宇宙中暗能量的分布情况，研究者们提出了许多模型。
其中，最著名的是带有余辉效应的巨大引力透镜模型（Gravitational lensing model）。
该模型认为，暗能量的分布呈现出星系团垂直排列较密集，而星系团与星系团之间则比较稀疏的特点。
这种分布模型可以解释宇宙微波背景辐射中的温度涨落现象，并与观测数据相符。
另外，还有一些模型认为暗能量的分布并不均匀，呈现出更加复杂的结构。
例如，某些模型将暗能量的分布视为沿着星系团中心附近形成的纤维状结构。
这种分布模型在一些观测数据中也得到了支持。
然而，由于观测手段的限制，暗能量的分布仍然是一个较为困难的问题，需要更多的研究和观测数据来验证。
二、暗物质的分布模型暗物质是一种不发光、不存在于电磁波谱中的物质，它通过引力与可观测物质相互作用，并对宇宙的结构形成起到重要的作用。
暗物质的存在通过对星系旋转速度、星系团的运动以及宇宙背景辐射的测量等多种方法得到了证实。
关于暗物质的分布模型，研究者们提出了许多假设。
其中，最常用的是NFW模型和Einasto模型。
NFW模型假设暗物质在星系内以密度为核心以指数形式变化；Einasto模型则认为暗物质的密度分布更接近于指数函数，在中心区域更加陡峭。
这两个模型在解释星系旋转曲线、星系团的质量分布等方面表现出良好的拟合效果。
暗能量的宇宙学观测与理论模型研究宇宙学作为天体物理学的一个重要分支，旨在研究整个宇宙的起源、演化和性质。
其中，暗能量是当前天文学热门研究领域之一，其在宇宙学中扮演着重要的角色。
本文将探讨暗能量的宇宙学观测以及相关理论模型的研究。
一、暗能量的发现和重要性暗能量的概念最早由爱因斯坦在他提出广义相对论时引入，暗能量的存在可以解释宇宙膨胀的加速过程。
而宇宙膨胀加速的发现则是1998年由两个独立的研究团队通过观测超新星爆发的光度距离关系而得出的结论。
暗能量的存在对宇宙学理论有着重要意义。
它不仅决定着宇宙的演化历史，还与宇宙的结构形成、大尺度结构和宇宙背景辐射的形态演化密切相关。
因此，研究暗能量的性质和作用，对于理解宇宙学中的一系列问题至关重要。
二、观测暗能量的方法目前，观测暗能量主要有两种方法：超新星观测和大尺度结构观测。
超新星观测方法是通过观测远离我们的超新星爆发的光度距离关系，来确定宇宙膨胀速率并推断暗能量的性质。
通过比较观测到的超新星的亮度和红移数据，研究团队可以计算出宇宙膨胀速率。
这项工作使得研究人员对暗能量的存在和性质有了更深入的了解。
另一种观测方法是利用大尺度结构观测来研究宇宙加速膨胀过程中的暗能量。
这种观测方法又分为两个方向，一个是通过天体物理观测得到的暗能量信息，另一个是通过宇宙微波背景辐射（CMB）以及大物质结构的形成和演化，提供暗能量存在的证据。
通过这些方法，研究人员可以进一步揭示宇宙加速膨胀的机制以及暗能量的特性。
三、暗能量的理论模型研究对于暗能量的理论模型研究一直是宇宙学研究的热点。
目前提出的暗能量模型包括宇宙常数模型、动能场模型、假设场模型等。
宇宙常数模型认为暗能量是一种具有恒定能量密度的宇宙常数。
这个理论模型在解释宇宙膨胀加速的同时却没有提供暗能量的物理机制。
动能场模型则是假设暗能量是一个随空间和时间变化的标量场。
根据标量场的势能函数，研究人员可以推导出不同的动能场模型。
这些模型通过调整参数来与实验数据拟合，并得到了一定的成功。
暗物质和暗能量对宇宙学理论的挑战暗物质和暗能量对宇宙学理论的挑战主要体现在以下几个方面：暗物质和暗能量的存在及其性质一直是天体物理学和宇宙学中的一个谜题。
尽管通过多种天文观测手段（如微波背景辐射、星系旋转曲线、引力透镜效应等）间接证实了它们的存在，但其具体本质仍然未知[1][7][12]。
例如，暗物质不参与电磁相互作用，因此无法直接探测到，只能通过引力效应来推断其存在[16]。
而暗能量则被认为是导致宇宙加速膨胀的主要原因，但其状态方程参数w的确定仍存在争议暗物质和暗能量的存在颠覆了传统的粒子物理和宇宙学标准模型。
例如，暗能量可能是一种动力学场，而不是静态的能量常数，这需要新的理论框架来解释[8][24]。
此外，暗物质粒子的假设也使得我们对宇宙的基本组成有了新的认识，例如中微子被认为是暗物质的一种候选者[5]。
暗能量和暗物质的研究不仅推动了天文学的发展，还可能引发一场物理学革命。
一些科学家认为，要成功解释宇宙加速膨胀的现象，很可能需要一场基础物理的革命。
例如，有研究提出修改引力理论或引入高阶导数来解决这些问题暗能量和暗物质的研究对于理解宇宙的最终命运至关重要。
暗能量加速膨胀导致超星团以外的结构无法形成，未来是否会停止加速膨胀尚不清楚[10]。
同时，暗物质的存在及其特性对星系和宇宙大尺度结构的形成也有重要影响对于暗物质和暗能量的研究，科学家们提出了多种假设和理论模型。
例如，有研究认为暗能量可能是空间本身的一种属性，随着空间的膨胀而增加。
另外，量子引力和物质时空统一理论有望为这些基本问题提供更深刻的认识总之，暗物质和暗能量对宇宙学理论提出了巨大的挑战，促使科学家们不断探索新的理论和方法以揭示其本质。
这些研究不仅丰富了我们对宇宙的认识，也可能带来一场重大的科学革命暗物质和暗能量的具体性质是什么，它们如何影响宇宙学理论？暗物质和暗能量是现代宇宙学研究中的两个关键概念，它们对理解宇宙的结构和演化具有重要意义。
什么是暗能量暗能量是一种充溢空间的、增加宇宙膨胀速度的难以察觉的能量形式。
暗能量假说是当今对宇宙加速膨胀的观测结果的解释中最为流行的一种。
在宇宙标准模型中，暗能量占据宇宙约68.3%的质能。
暗能量的本质和特性仍然是一个谜，尽管科学家们已经获得了一些关于它的线索。
首先，暗能量具有反重力的作用，这意味着它施加一个与地球和星系等物质之间的引力相反的力量，导致宇宙加速膨胀。
这个特性暗示着暗能量可能是一种具有负压强的物质，或者它是一种与引力相互作用的能量形式。
其次，暗能量的分布似乎是均匀的，并且不随时间变化。
观测数据表明，宇宙中物质的分布和演化与暗能量的分布和性质密切相关。
这意味着暗能量在宇宙演化过程中可能扮演着重要的角色。
科学家们通过研究宇宙微波背景辐射等观测数据来推断暗能量的性质和分布。
目前，对暗能量的最广泛模型是宇宙学常数模型，其中暗能量被描述为一种充满空间的常能量密度。
这个模型可以解释宇宙的加速膨胀现象，并符合观测数据。
然而，宇宙学常数模型仍然有一些未解之谜和需要进一步研究的问题。
例如，为什么暗能量的值如此之小，以及为什么我们无法直接探测到它。
除了宇宙学常数模型外，还有一些其他的暗能量模型也被提出。
例如，标量场模型是一种动态的暗能量模型，其中暗能量具有与物质相似的动力学性质。
标量场模型可以解释观测到的宇宙加速膨胀现象，并具有可预测未来观测结果的能力。
此外，还有一些基于量子场论的模型也被提出，试图解释暗能量的本质和性质。
总之，暗能量是一种神秘而重要的物质，对宇宙的演化起着重要作用。
虽然我们对其本质和性质仍然知之甚少，但通过不断的研究和观测，我们有望揭开暗能量的神秘面纱并更好地理解宇宙的演化。
未来，科学家们将继续探索暗能量的性质和本质，并寻求更深入的理解。
同时，新的技术和观测手段的发展也将为研究暗能量提供更多的机会和可能性。
在探索暗能量的过程中，科学家们可能会面临许多挑战和难题。
例如，我们需要更精确地测量宇宙的膨胀速度和物质分布，以更好地限制暗能量的参数和性质。
摘要：对于暗物质与暗能量的本质或者其作用，一直以来对于人类来说都是一个很大的谜团。
从上个世纪开始，就有一大批的科学家对其进行研究、探索。
无论是爱因斯坦提出广义相对论时的宇宙常数，还是现今为了探索而组建的一个个观察小组应用现代的高新技术，无一不表明了人类对宇宙具有强烈的好奇与求知欲。
为了探索所进行的一次次实验，所取得的一次次成果，便是我接下来要讨论的问题。
Abstract: The nature of dark matter and dark energy or its effect, both for humans has been a great mystery. From the last century, there is a large number ofscientists to study it, explore. Both general relativity Einstein's cosmological constant time, or now to explore the formation of an observer group application of modern high-tech, without exception, that the universe has a strong human curiosity and thirst for knowledge. In order to explore a second experiment conducted, the results again and again made that I am going to discuss the issue.引言人类拥有数千年的文化史，而我们仅对宇宙中平日常见的4%的普通物质有深刻的认识、了解。
而宇宙中更多的是我们看不到、摸不着的暗物质与暗能量，等待着人类的发现。
宇宙中的暗能量分布模型随着科学技术的不断发展，人类对宇宙的认识也越来越深入。
其中一个引人注目的问题是宇宙中的暗能量。
暗能量是一种神秘的力量，它被认为是推动宇宙加速膨胀的原因。
在过去的几十年里，科学家们提出了许多关于暗能量分布模型的假设和理论。
本文将介绍几种常见的暗能量分布模型，并探讨它们的特点和可能的物理解释。
首先，我们来介绍最简单的暗能量模型——常数模型。
常数模型假设暗能量在整个宇宙中是均匀且恒定的。
这个假设基于观测到的宇宙加速膨胀现象，即宇宙膨胀的速度越来越快。
然而，常数模型并不能解释为什么暗能量的密度与宇宙的能量密度相差如此之大。
这个问题被称为“宇宙常数问题”，是目前宇宙学中的一个重要难题。
为了解决宇宙常数问题，科学家们提出了更复杂的暗能量分布模型，如动态暗能量模型。
动态暗能量模型认为暗能量的密度是随时间变化的，并且与宇宙的演化有关。
其中一种常见的动态暗能量模型是“暗能量状态方程模型”。
暗能量状态方程模型假设暗能量的状态方程参数w是时间和空间的函数。
当w=-1时，暗能量的状态方程与宇宙常数模型一致；当w>-1时，暗能量被称为“幽灵能量”，它的密度会随时间增加；当w<-1时，暗能量被称为“幽灵幽灵能量”，它的密度会随时间减小。
这个模型能够解释宇宙加速膨胀的现象，并且在一定程度上解决了宇宙常数问题。
除了动态暗能量模型，还有一种被广泛研究的暗能量分布模型是“暗能量流模型”。
暗能量流模型认为暗能量在宇宙中以流的形式存在，并且它的流动会影响宇宙的演化。
这个模型基于观测到的宇宙结构形成和演化的规律，认为暗能量的流动是宇宙结构形成的驱动力。
然而，暗能量流模型还存在许多未解之谜，如暗能量的流动速度和流动方向等问题，需要进一步的观测和研究来解答。
除了上述的暗能量分布模型，还有一些其他的模型也被提出，如暗能量粒子模型和暗能量场模型等。
暗能量粒子模型认为暗能量是由一种或多种粒子组成的，这些粒子具有特殊的物理性质，可以解释宇宙加速膨胀的现象。
标量场暗能量模型-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在目前的宇宙学研究中，暗能量是一个备受关注的热门话题。
暗能量被认为是引起宇宙膨胀加速的主要原因，但其物理本质至今仍然是一个谜。
标量场暗能量模型作为暗能量研究中的一种重要理论框架，近年来备受关注。
本文旨在对标量场暗能量模型进行深入探讨，首先介绍了标量场暗能量模型的基本概念，包括其对物质能量密度和压强的影响。
其次，探讨了标量场在暗能量研究中的应用，分析了其在宇宙学中的重要性和作用。
最后，对标量场暗能量模型的优势和局限性进行了评述，以期为暗能量研究提供更深入的理论基础。
通过本文的研究，我们希望能够更好地理解标量场暗能量模型的物理机制，探讨其在宇宙学中的重要性，并为未来的研究提供一定的借鉴和启示。
1.2文章结构文章结构部分主要描述了整篇文章的组织架构和各个部分内容的概要。
本文包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分包括概述、文章结构和目的三个小节。
在概述部分，我们将介绍标量场暗能量模型的背景和意义；在文章结构部分，我们将介绍本文的整体架构和各个部分的内容安排；在目的部分，我们将说明本文的写作目的和意义。
正文部分主要包括标量场暗能量模型的基本概念、标量场在暗能量研究中的应用以及标量场暗能量模型的优势和局限性三个小节。
我们将详细介绍标量场暗能量模型的理论基础、数学描述和物理内涵，以及标量场在暗能量研究中的重要作用和发展趋势。
同时，我们也将评述标量场暗能量模型的优势和挑战，以期为读者提供全面的了解。
结论部分包括总结与展望、对标量场暗能量模型的未来研究方向的探讨以及结论三个小节。
我们将总结本文的主要内容和研究进展，展望标量场暗能量模型在未来的发展方向和重要性，最终得出结论。
1.3 目的:本文旨在深入探讨标量场暗能量模型这一在宇宙学研究中备受关注的领域。
通过对标量场暗能量模型的基本概念、在暗能量研究中的应用以及优势和局限性的分析，我们希望能够更全面地了解这一模型在揭示暗能量存在和性质中的作用。
场模型名词解释
场模型是在理论物理学中使用的一种数学框架，用于描述自然界中的基本粒子和它们之间相互作用的方式。
以下是一些与场模型相关的名词解释：
1. 场：场是一个在时空中分布的物理量，可以是标量、矢量或张量。
场模型通过引入场来描述粒子的性质和运动。
2. 量子场论：量子场论是一种结合了量子力学和相对论的理论框架，用于描述微观粒子的行为。
它将场看作量子力学中的算符，并利用量子力学的原理进行计算和预测。
3. 自由场：自由场是没有相互作用的场，其运动方程通常是线性的。
自由场模型被广泛应用于描述无相互作用的粒子。
4. 相互作用场：相互作用场是描述粒子相互作用的场，其运动方程通常是非线性的。
相互作用场模型用于描述粒子之间的相互作用和力的传递。
5. 标准模型：标准模型是目前最成功的场模型，描述了粒子物理学中的基本粒子和它们之间的相互作用。
它包括电弱理论和量子色动力学，涵盖了电磁力、弱力和强力。
6. 瞬子：瞬子是一种特殊的场构型，具有局部化和稳定性。
在一些场模型中，瞬子可以作为稳定颗粒存在，并且对物理过程有着重要的影响。
7. 超对称场论：超对称场论是一种扩展了标准模型的场模型，具有超对称性。
它提供了解决一些理论上的难题，并用于研究暗物质
等重要问题。
相对论量子力学和暗物质及负物质张一方【摘要】介绍暗物质和暗能量,指出相对论量子力学必然存在正负能,并由此引入负物质(负物质可以作为最简单的暗物质),提出量子场论中暗物质的可能表示.讨论宇宙和负物质,并对相关问题进行研究.【期刊名称】《吉首大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(035)002【总页数】7页(P41-47)【关键词】暗物质;暗能量;负物质;相对论量子力学;宇宙;量子场论【作者】张一方【作者单位】云南大学物理系,云南昆明650091【正文语种】中文【中图分类】O413.1宇宙中存在大量的暗物质，这已经成为当前物理学和天文学的一大热点.确定全部质量的唯一可靠的方法是研究它们的引力效应.在星系里，研究引力的最容易的方法是测量自转曲线(rotation curve)[1],自转曲线可以从测量光谱线的Doppler位移测定[2].测量一个物体围绕星系运行的速度可以估计这个星系的质量，由星系的转动曲线可知星系的总质量远大于星系中可见质量的总和.这表明星系中存在暗物质.进一步，由质光比(the mass-to-light ratio)等的确定，发现“无论在银道面上，还是在贯穿银道面的柱体内，观测所得到的质光比都约大50%.所以，在太阳邻域内大约有1/3的物质一定是暗物质”[3].银河系中90%以上的质量由暗物质组成，星系群(group of galaxies)、星系团(cluster of galaxies)及宇宙中都普遍存在大量的暗物质，而且暗物质与发光物质的比例随系统尺度的增加而增大[3].引力透镜“证实在星系中存在大量的暗物质”.1970年Rubin发现到仙女座星系半径数倍的远方，质量仍持续增加.巨椭圆星系M87的质光比是太阳系质光比的750倍左右，由此推断其99%以上的质量是由暗物质构成的，其质心对日心的视向速度V=-297km/s.此外，由X射线辐射也导出暗物质.暗物质的存在应该影响牛顿万有引力和广义相对论的结果.例如，起码使宇宙的平均密度增大约20倍，可能改变Hubble常数的值.如果宇宙暴涨演化是正确的，对原初核合成的理解也是正确的，那么宇宙中至少有80%的物质不可能由重子构成.人们提出有质量的中微子、轴子、磁单极子、光微子等作为暗物质的候选者，但因为这些候选粒子都是无耗散的，所以不可能作为星系盘中的暗物质.宇宙学家将假设的暗物质候选者分成热暗物质、温暗物质、冷暗物质.暗物质与常规物质是完全不同的.它不发光或热，仅仅与其他物质有引力相互作用，因此用现代望远镜观测不到.而一般物质包括宇宙中的星系、恒星、行星和气体.暗物质无法直接观测，却能干扰星体发出的光波或引力等，其存在能被明显感受到[4-5].Bradac M等基于对子弹星系团(Bullet Galaxy Cluster)的观测，发现2团星系迎面相遇并彼此穿过，其中发光物质由于相互之间存在引力之外的相互作用力，相互挤压而出现减速.但是2星系团中的暗物质由于相互之间没有这种排斥力，它们并不减速，从而直接穿过.他们发现4个独立的物质团，其中比较大的2个由暗物质组成，它们从碰撞点加速飞离；另外较小的2个由发光物质组成，它们在碰撞点附近缓慢地移动.星系团在空间上分离成2团证明了2种物质的存在，而它们表现出的巨大差别则显示了暗物质奇异的性质[6].Gentile G等[7]研究了星系中暗物质和亮物质之间的关系.在一个暗光晕标尺长度内平均亮物质表面密度对几乎所有状态和大小的星系都是恒定的.而一个暗光晕标尺长度(在该长度范围内暗物质的体密度分布保持不变)内的平均暗物质表面密度对所有星系都几乎是恒定的.1998年以来，为解释宇宙加速膨胀运动，一些科学家又提出“暗能量”概念，认为暗能量作为一种巨大的斥力导致宇宙加速膨胀.它被归为标量场，联系于宇宙常数Λ，在广义相对论中预言它产生万有斥力.普通的物质(重子及暗物质)具有正的质量和正的压力，而对宇宙常数来说，如果它的质量是正的，压力就是负的.反之，如果压力是正，质量就是负.在1990年代初，天文学家在研究星体形成时发现，当宇宙中有70%的质量来自于宇宙常数时，这会是一个很好的模型.它能统一、协调地解释许多不同的观测结果.宇宙常数的一个最主要的效应是宇宙加速膨胀.由正质量正压力物质构成的宇宙，膨胀总是减速的，而如果宇宙质量由宇宙常数主导，膨胀便会加速.目前认为暗物质和暗能量一共占宇宙质量的96%，而它们到底是什么东西，如今尚属未知.迄今科学家对暗物质提出了多种可能性，但离最终确定仍然尚远.流行的看法是，暗物质可能是某种或某些相互作用极弱的重粒子，其中一种解释是，它们由一类新的“弱相互作用大质量粒子(Weakly Interacting Massive Particle (WIMP)”组成的，这种粒子不能发光，并和常规物质几乎不发生相互作用.迄今科学家们已做了大量实验来搜寻这类粒子存在的证据.这是粒子物理中不存在的粒子.其余还提出了一些新的理论，其中不需要暗物质.例如grom等修改的牛顿动力学MOND(Modified Newtonian Dynamics)；Bekenstein被称为张量矢量标量理论(TeVeS)；P.Mannheim发展的“共形引力”理论，这是一个引力的几何化理论，具有在局域尺度上引力互相吸引而在宇宙尺度上引力互相排斥的性质[8-9].本质上，Mannheim的理论可以在不引入暗物质、暗能量的前提下解释加速宇宙和星系旋转曲线的数据.Drummond I T[10]提出星系大尺度的引力双度规理论. 科学家们之所以提出“暗物质”和“暗能量”2个不同概念，原因是它们的表现不同.暗物质好像有质量并会形成巨大的团块，宇宙学家事实上计算出这些暗物质团块的引力作用在使常规物质形成星系的过程中起了关键作用，而暗能量相反似乎没有质量，并均匀分布在整个宇宙空间，其作用与引力相反，是一种斥力，将宇宙推散开来.目前认为暗能量就是真空的能量.相对论量子力学中存在的一个固有缺陷就是必然具有正负能量[11]，无论是自由或有外场的Klein-Gordon方程和Dirac方程都有对称的正负能量解.由此按照目前的理论，这无法阻止正能量解不跃迁到负能级，而保证正能量解的稳定性.为此Dirac提出Dirac海，而Weinberg S[12]认为，现在最好将它作为一件历史珍玩而忘掉.目前认为，开始是粒子无正反，能量有正负；后来知道，应当是粒子有正反，能量只有正.由此在强场的真空中可以产生正负电子对，于是在势垒散射中反射流大于入射流，透射流出现负值，导致“Klein佯谬”[11].实际上，负能解出现在所有相对论性的量子理论，甚至经典的相对论理论中[11].其实，任何经典和量子的相对论性方程解都有正负能量解，但经典理论不存在状态跃迁，不产生向负无穷能级坍缩的理论稳定性问题[12].在单粒子量子力学理论中，存在负无穷能级是一个不可忽视的重大理论缺陷[13-15].基于发展Dirac的负能态得到的最完备的对称结构，笔者提出负能量对应负物质，其主要特征是与所有正物质之间都是斥力[16-19].这样正负物质通常是2类拓扑分离的区域，是不可见的，因此负物质可以作为暗物质最简单的候选者.对暗物质最近提出的幻影(phantom)就是负物质.1988年K.Thorne,M.Morris,U.Yurtsever在讨论时间机器时也提到负物质、负能量，并且正负物质间互相排斥.但一般认为负物质可能不存在，而负能量是存在的，如引力是负能量，如在Casimir效应中，并且1996年moreaux精确测量了这个效应，且板间距越小，吸引力越大.S.Hawking也指出，为了稳定所有的虫洞解，通常需要负能量.负物质有人也称为奇异(exotic)物质.最早描述暗能量的理论模型是修改广义相对论，而引入“宇宙常数”，其在很大程度上可以说明暗能量所导致的效应，但是这并不能解释暗物质.宇宙常数可以协调宇宙学检验所确定的密度Ω0≈0.2和暴涨理论所预言的结果.暴涨理论满足关系为二者相同则Λ=2.5×10-35 h2s-2.取这一值的宇宙模型与观测结果及暴涨理论一致，但它具有巧合的缺陷.暗能量导致宇宙加速膨胀，归于标量场，联系于宇宙常数Λ(其量纲就是能量密度量纲)，在广义相对论中预言它产生万有斥力，这可能联系于快子.Scherrer R J[20]提出一个统一暗物质和暗能量的k-本质(essence)模型，二者作为一种未知力量的2个方面.他假设宇宙充塞着一种看不见的流体，这种流体会对常规物质施加压力，并改变宇宙扩张的方式.这种作为奇特能量形式的标量场在其演化的某一个阶段时会发生团聚，导致看不见的暗物质粒子的效果，而随后在另一个阶段则会均匀分布在整个空间，具有暗能量一样的性质.按照Einstein相对论的质能关系，暗物质和暗能量是同一事物应该是常识.按照Dirac引入反物质的原意[21-23]，只有互不相容的费米子占满各种能级才是Dirac海洋.这样彼此不排斥的玻色子就无法得到空穴(反粒子).笔者提出应该推广Dirac理论，其中负物质应该是Dirac海洋，而反物质应该是Dirac海洋中的空穴[16-19].因为正反物质之间是斥力，所以Dirac海洋中的空穴是稳定的，如此Dirac海洋及其空穴对各种粒子都普适成立.对此首先应该严格区分反(opposite)物质和负(negative)物质.反物质是部分属性(如电荷、重子数、轻子数、奇异数等)相反，而质量、总能量仍为正的物质，它包含正电子及各种反粒子，它们是已经验证存在的粒子.正反物质相遇湮灭为能量守恒，电荷为0的光子及介子等.负物质是质量、总能量为负的物质，它的主要特征应该是彼此间是万有引力，而与正物质间是万有斥力.因此，反物质是难于产生的，但一旦产生也应该是稳定的.等量的正反物质相遇应该化为真正的一无所有的虚空[16,18].它们是否确实存在，实验上还无定论.理论上，负物质也有电荷等相反，而质量为负的负反物质.Higgs机制也许是正负物质的乘积.如果正负物质在量子涨落中同时产生，那么可以导致暴涨宇宙，它从一无所有中产生[19].假设负物质可以屏蔽正物质，则可见天象应该显示季节效应.此外笔者提出了检验负物质的8种方法.最后基于自然定理的无矛盾公设，提出负物质的2个基本原理和3个基本定律[18].暗物质太复杂，一类暗物质是黑洞，负物质只是其中最简单的一种.暗物质本身不发光，也不与光相互作用.它应该与负物质有关，这和暗能量都联系于斥力.并且负物质对光子是斥力，而负物质中对应于负光子，它具有负能量、负质量，与一般物质也是斥力，二者都无法观测，因此显示为暗物质，具有暗能量的特性，并使暗物质和暗能量统一，而质量和能量统一是相对论中的常识.负物质与宇宙常数Λ、Higgs力学、Lobachevsky几何[19]、双曲面、弱相互作用及超弦[24]等相关联，对应于黑洞[24].当然只有正负物质运动速度极大，动能大于势能时，正负物质相碰撞才能导致完全湮没.残留物质只是正负物质质量之差.暗能量的状态方程不同于物质的状态方程.目前认为它导致斥力，这应该是负能量[16-19]，表现为加速膨胀和斥力.暗物质基于星系运动，形成巨大团块，包括负物质和被屏蔽的正物质.大尺度空间中，如果在正物质中有一个负物质团，那么正物质的一部分被屏蔽，另一部分可见物质被负斥力透镜变形，因此可见物质显得更少.负物质与其屏蔽的正物质都表现为不可见的暗物质.按此假设，从地球在太阳系中运行的不同地点观察，负暗物质周围的星象应该略有不同，因为屏蔽部分和变形部分不同，这就是可观察的季节效应[18].Schiff L[25]讨论了正能量的广义相对论，负物质的Schwarzschild metric度规为[19]一个新变量是u2=r+2m，即u=±.2个互补部分相应于u>0和u<0，彼此由超曲面r=-2m或u=0(“Einstein-Rosen桥”)[26]连接，其中g消失.对负物质的广义相对论，则引力场方程即这样Λ相应于负物质，并且负物质也应该有黑洞r=-2Gm/c2，其光线偏转角φ=-4GM/r0c2.斥力透镜星在外，象在里.各种正物质和黑洞都有引力透镜现象，而负物质和负黑洞都是斥力透镜现象.二者在观察上有区别.引力场方程在有宇宙常数时推广为Gμν=8πkTμν⇒Gμυ=8πk(Tμν+Λgμν).此时Λgμν相应于负能态和真空能，即Dirac海.Friedmann方程为其中(ρ1-ρ2)+3(p1-p2)/c2是有效的质量密度，且C.其中：是Hubble常数；密度参量Ω0==；可观测的密度ρ0=ρ1-ρ2.加速膨胀的宇宙显示出(ρ1-ρ2)+3(p1-p2)/c2<0，即ρ2+(3p2/c2)>ρ1+(3p1/c2).此时，宇宙中总的负物质比正物质多. 对于一个星系，引入负物质后服从Kepler定律的运动方程为(M1-M2)=V2，半径R之内的星系总质量为则=4πr2ρ(r).由运动方程可得恒星的轨道速度和角速度[16,18].测量星系的自转曲线只是确定正负质量之差，即正负物质对称性的破缺部分.观测发光物质发现速度V大致保持为常数，例如对银河系半径范围在0.5kpc<R<20 kpc时近似为常数，这是暗物质存在的重要证据.目前认为太阳到银河系中心的距离为R=8.5 kpc，轨道速度为V=220 km/s，R以内的质量为M(R)=RV2/G=2.0×1044g=1.0×1011M0，暗物质存在于银晕halo中.按照文献[16]可得M1-M2=(V2/G)R,速度为常数则离银心越远，正负物质的差别越大，对称性越破缺.由M=M1+M2=2M2+(V2/G)R及dM/dr的上述结果可得而V为常数，所以负物质随半径平方增加.由此可知负物质的存在将使得用这种方法获得的质量大为减少，且负物质对光子是斥力，负光子对物质也是斥力，二者都无法观测，因此显示为暗物质.双原子存在的反对称状态为|A>=[|e,G2>-|G,e2>],则称为暗态(dark state)[27-29].因为<G,G2|H1|A>=0，所以不出现从|A>到基态|G,G2>的跃迁，即不辐射.这推广到N个原子，则应该是暗物质，特别是暗能量的微观量子理论.2个激子的极化算符如下：暗态极化算符φ=acos θ(t)-csin θ(t)；亮态极化算符φ=asinθ(t)+ccos θ(t).并且[φ,φ+]=1，[φ,φ]=0.从φ可得暗态为(cos ϑ)n-k|0,N-k,k,n-k>，其中n≥0，所以有一系列暗态，它是相互作用哈密顿量的本征值为0的态.其不含原子激发态，无自发辐射，所以是暗态.它会不同程度地穿透介质，称电磁诱导透明(EIT),这就是宇宙中的光，该实验已经证实[30].笔者讨论了负物质的Kepler行星运动定理[18].为保持自然规律的一致性和正负物质之间的斥力，对于牛顿第二定律F=ma，a在负物质中仍然是加速度，在正负物质间始终是减速度.电动力学中电磁场方程及Lorentz运动方程不变，或后者变为a=-(q/m)[E+(v/c)×B].对微观短程相互作用为正物质为g，负物质为-g，所以二者之间F为正，是强斥力，则g2[-+k(ln r0+r0++...)+]，其中ε=10-33 cm，r0=10-13 cm，是强相互作用.当r≤r0时，v≈g≈e-kr0/2. Jordan模型(1994)推广为下列形式：对Dirac模型，G∝，这样T极小，则G极大.引力相互作用变为电磁相互作用、强相互作用.各种相互作用统一[31].根据暗物质的产生机制及其预言，鬼场、Higgs机制可能是暗物质、暗能量的微观基础，而宏观的泛鬼场、Higgs机制产生暗物质.这又对应大质量、高能.可能这对应宏观强相互作用，可以结合Wheeler的宇宙波函数和笔者的天体量子力学、泛量子理论[32-35].物质和暗物质原来是对称的，自发破缺导致暗质量多92%左右，即正物质/暗物质=4/96=1/24.这可能是真空对应Goldstone玻色子，对称性自发破缺导致质量，其可以有2种Higgs机制，Higgs机制得到1个实标量场和1个有3个极化态的有质量的规范场[36]，这就是Englere,Brout和Higgs发现的现象.这个有质量的标量玻色子称为Higgs玻色子.实标量场是引力场，有3个极化态的有质量的规范场对应暗物质，这假设预言暗物质有极化.负物质联系于：(1)Higgs机制[19]；(2)动力学破缺，包括非线性sigma模型；(3)鬼粒子、鬼场，鬼对应暗物质、负物质，玻色子、费米子部分统一[31]；(4)纠缠态和第5种相互作用，可能是暗物质、暗能量的基础；(5)正负物质也是镜像对称的；(6)按照物质的完全对称性[18-19]，有正弦就有反弦、负弦和负反弦，以及相应的四类膜；(7)泛狭义相对论[31]、泛广义相对论[37]、泛量子论[32-35]等对正物质、反物质、负物质和负反物质都成立. 当代宇宙学有16个可供精确观测的宇宙学参数，其中包含：(1)宇宙总Ωtot～1；(2)重子物质ΩB≈0.04～0.06；(3)由星系旋转曲线、星系团质量和引力透镜等估计，暗物质(大质量弱相互作用粒子WIMP s)ΩDM≈0.20～0.35；(4)宇宙加速膨胀说明宇宙大部分是一种不结团，并且有负压力的暗能量(DE)，各种观测表明ΩDE≈0.60～0.75；(5)光子辐射ΩR=2.56×10-5h-2.总之，h≈0.7，ΩDE≈0.7，ΩDM≈0.26，ΩB≈0.05，ΩR≈5×10-5.引力既有吸引，也有排斥，不仅类似电磁力，而且类似强弱相互作用，其中距离越来越小.广义相对论允许存在排斥的引力，如负压强p<-ρ/3.同时量子真空能又是排斥的.暗能量有负压强0.7 Pa，均匀分布，这简直就是一种新以太，而且以后越来越重要.目前提出第5要素(quintessence)场、Peebles-Ratra标量场等作为暗能量[38]，这可能是新物理学的先兆[39-40].反之，用此方法统一强弱相互作用.大爆炸宇宙完全基于广义相对论，但在奇点附近时，量子效应越来越重要，甚至起主要作用.以后的发展方案是圈量子引力或弦论及D膜的碰撞等[41-42].对前大爆炸学说，弦论的对称性自动导致暴胀[43].每个黑洞都是一个单独的宇宙，其小到极限时就爆炸，弦与无限小不相容.负物质决定万有引力，影响牛顿定律、行星运动定理、广义相对论及经典力学、电动力学、量子力学和泛狭义相对论、泛广义相对论、泛量子理论等.此时相应的广义相对论中光线在引力场(正物质)附近是红移，在斥力场(负物质)附近是蓝(紫)移[19]，即Δλ/λ=-MG/rc2.当然，负物质发出的光线是无法直接观测的，光线斥力偏折为α=-4MG/c2R.此外可以讨论其余的各种效应[44-45]，如负物质的双星和黑洞.进一步研究暗物质、负物质的几何理论和运动方程[19].从牛顿力学推广到相对论，并结合泛广义相对论[37]，此时是斥力，又对应Lobachevsky几何.Bohm-Aharonov(1957)效应表明被屏蔽的电磁场对外界仍有影响.类似，被屏蔽的正或负物质对外界也应该有影响.1963年Alfven等提出物质、反物质共存的对称宇宙论，他在1979年提出类星体来源于寻常物质星与反物质星之间的碰撞，即双物质星模型.但由此应该存在蓝移，而且原则上红移可达任何数值.宇宙在真空量子涨落(quantum fluctuations)时，同时产生正负物质，由此宇宙无中生有[46,19].正负物质互相排斥，在极小的空间范围是强斥力的相互作用，它与引力相互作用的比例是15/10-39～1040.于是宇宙暴胀，这是大统一(GUT)相变时，是强相互作用形成时，而指数膨胀正是强相互作用为(1)式.由此可以解释视界问题、平直性和磁单极子.Planck时期距离10-33cm，正负物质产生；超强斥力，快速膨胀GUT时期10-43 s.强相互作用距离是10-13cm.10-34 s时，快速膨胀结束，正反物质产生，并可以形成多世界(many-worlds)和平行宇宙(parallel worlds)、多重宇宙(multiverse)等.Tryon E[46]认为任何闭合宇宙的净能量必定是0，同时联系于Higgs场m<0，Higgs场是必需的，但其最大的问题是虚质量.以后都对此回避，因为Higgs粒子无法测量，所以至今也没有得到.平行宇宙论中，2个平行的宇宙周期性地互相吸引，然后排斥.碰撞时发生大爆炸，而新的物质世界在原有消散的物质尘埃中重新创造出来.大分裂宇宙论中暗能量排斥力超出理论的预测，所有物质在宇宙的急剧膨胀中被撕裂.这都可能联系于负物质.太阳系中如果存在大量的暗物质、暗能量，那么现今的天体运行规则应该大不相同，牛顿力学、广义相对论对太阳系的描述必将大为修正.但是现在牛顿力学、广义相对论对太阳系的描述，如水星近日点进动等是非常精确的.由此笔者认为太阳系中没有暗物质，或者其极少，从而目前的这类探测是无望的，除非现在的理论大错，或者太阳系结构大不相同.暗物质、暗能量在银河系等中应该占据不同区域.暗物质存在于银河系、星系、星系团等较大尺度的宇宙中[47].如果暗物质、暗能量仅存在极远星系，那么等价于宇宙极早期，这样其含量和距离应该成正比.1980年Guth[47]提出暴涨宇宙，由此可以解释热大爆炸宇宙标准模型的某些问题和磁单极问题.以后发展为混沌暴胀模型(chaotic inflation models)[48]，并且这些暴涨理论联系于暗物质[36].由于宇宙对所有守恒量必须有一个零净值，它必须由相等的物质和反物质组成，因此Tryon假设宇宙是真空中量子涨落的结果[46]，并且宇宙由一无所有中产生[46,19].最近，Henriques等[49]基于Salam-Sezgin宇宙模型的六维超引力理论研究了暴涨、暗物质和暗能量的统一.暴胀基于大统一、Higgs场.一个假真空变为2个真真空，对应无变为有，一对正负世界，即2个宇宙，其中负物质是暗物质[19].目前的暗物质、暗能量存在以下问题：(1)它们的可能形式.(2)可能的解释.宇宙被计算大了，所以密度小；可能大尺度时引力相互作用、广义相对论等已经有所不同.(3)暗物质、暗能量不成比例，则E=mc2不成立.(4)如果暗物质不存在，就必须修改牛顿力学、广义相对论、量子力学等，如果暗物质是重子物质，如黑洞、行星等，就必须修改大爆炸理论中的氦分布，微波背景辐射等.质量变为负质量可以完全相同地得到Einstein-Rosen桥[26].而虫洞、Einstein-Rosen桥也许可以连接正负、正反物质.或者在正负、正反物质间，这些理论应该修改、发展，进而对负物质、反物质，广义相对论、黑洞等相应发展.最近，Hohmann M等[50]认为Einstein引力最保守的几何推广是有正负质量的双度规理论，而他们对此又提出行不通定理(no-go theorem).但是这一论述的基础是线性化场方程最一般的形式和彼此之间是引力.由此可以分为2个阶段：距离大于强相互作用距离时，变为一般的斥力；正负物质距离大时，拓扑分离为2个互相排斥的区域.负物质决定宇宙常数，可能改变引力透镜效应，该物质作为一种最简单的负物质的假设，具有可以同时解释暗物质的巨大质量缺失和暗能量的斥力的特性，并与共形引力理论[8-9]和子弹星系观测结果[6]等具有一致性，这明显表示正负物质不同.星系相遇时负物质与正物质互相排斥，因此负物质非常快地逸出，这是发现暗物质存在的直接证据.通常人们认为Dirac预言了反物质，其实Dirac理论的自然发展也应该导致负物质[18-19].Dirac指出，“物理规律在正负电荷之间是对称的”[23]，进一步，物理规律在正负物质之间也应该是对称的.正负物质并存是典型的对称性.负物质及这个完全的对称世界也应当是相对论和量子论结合、发展的必然结果.无负能量则对称性自发破缺，数学上对应无逆元，是半群.正反粒子、负粒子及负反粒子4种物质都存在才是最完美的对称世界[16,18].引入负物质特别符合无中生有(from nothing to all thing)的宇宙生成模型[46,19]，其在正负物质之间产生巨大斥力，由此可以联系于宇宙大爆炸模型，也与不断产生的稳恒态模型具有一致性.。
一种新型精质暗能量模型至今对宇宙微波背景辐射,Ia型超新星以及大尺度结构的观测的结果都表明我们如今的宇宙正经历一个加速膨胀时期。
为了解释这种现象,物理学家引入了一种新的能量概念——“暗能量”。
其中最简单的一种暗能量模型就是宇宙常数,它是由Einstein在1917年引入用于构造静态宇宙模型,之后由于哈勃在观测中发现宇宙红移现象而被冷落,但是发现宇宙加速膨胀现象后,宇宙学常数被作为暗能量的重要候选者而被重新得到重视。
宇宙学常数模型的理论形式简洁,且与观测数据符合的很好,但它也存在巧合性疑难和精细微调疑难两大难题。
为了解决这两个问题,物理学家先后提出许多暗能量模型,这其中就包括quintessence模型,k-essence模型,phantom模型,理想流体模型,还有f(R)引力理论,scalar-tensor模型,以及膜宇宙模型。
quintessence模型的的状态方程参数不像宇宙常数模型一样是常数,而是在(1,-1)之间可变的,并且该模型不存在巧合性问题。
phantom模型与quintessence模型类似,但它满足了暗能量状态参数可以穿过-1的可能性,其不足是可能导致宇宙撕裂。
quintom是quintessence模型不(?)phantom模型的两者的一种结合,它同时具备两个模型的一些性质。
有两种理论框架可以推出广义相对论,其中一种就是度规形式,而另一种则是palatini形式,但是前者只有度规作为变量,而后者中则把度规和联络分别作为独立变量,这种区别在f(R)为非线性的情况下得到体现,此时,palatini形式得到的场方程是二阶的而非度规形式导出的四阶方程,由于palatini形式在这种情况下能够和太阳系实验结果相符而更具优势。
在本文中,我们研究了quintessence标量场与palatini形式下的引力的非最小耦合情况并将这种模型称为一种新的推广的quintessence暗能量模型。
我们发现新的推广quintessence模型的有效态方程参数能穿越-1分割线,并且有围绕-1的振荡特性。
暗能量探讨暗能量和暗物质是一种不可见的、能推动宇宙运动的能量，宇宙中所有的恒星和行星的运动皆是由暗能量与万有引力来推动的。
根据“普朗克”探测器收集的数据，科学家对宇宙的组成部分有了新的认识，宇宙中普通物质和暗物质的比例高于此前假设(73%)，而暗能量这股被认为是导致宇宙加速膨胀的神秘力量则比想象中少，占不到70%。
[1] [2] 暗能量是宇宙学研究的一个里程碑性的重大成果。
支持暗能量的主要证据有两个。
一是对遥远的超新星所进行的大量观测表明，宇宙在加速膨胀。
按照爱因斯坦引力场方程，加速膨胀的现象推论出宇宙中存在着压强为负的“暗能量”。
简介宇宙学中，暗能量[3] 是某些人的猜想，指一种充溢空间的、具有负压强的能量。
按照相对论，这种负压强在长距离类似于一种反引力。
这个猜想是解释宇宙加速膨胀和宇宙中失落物质等问题的一个最流行的方案。
天文学家埃德温·哈勃发现宇宙中的其它星系似乎都在向着距离人们生活的银河系越来越远的方向移动。
而且它们移动的越远，运行的速度就越快。
但是，天体物理学家此前曾经指出，引力会使得宇宙的膨胀速度逐渐减缓。
之后在1998年，两个研究小组通过观察Ia型超新星—种罕见的恒星爆炸的现象，能够释放出数量巨大的，持久的光——颠覆了天体物理学家提出的理论。
通过仔细测量来自这些活动的光是怎样向着可见光谱中红色的一端变化的——类似于当火车汽笛声离你越来越远时，声调也会越来越低的“多普勒效应”。
“真空”（有科学家认为“真空”不空）空间本身似乎也在作为一种能够将物质分离开来的力量起作用。
在物理宇宙学中，暗能量是一种充溢空间的、增加宇宙膨胀速度的难以察觉的能量形式。
暗能量假说是当今对宇宙加速膨胀的观测结果的解释中最为流行的一种。
在宇宙标准模型中，暗能量占据宇宙不到70%的质能。
模型暗能量现有两种模型：宇宙学常数（即一种均匀充满空间的常能量密度）和标量场（即一个能量密度随时空变化的动力学场，如第五元素和模空间）。
暗能量的标量场模型的开题报告1. 研究背景宇宙学研究中，暗能量是当前最为神秘和引人关注的话题之一。
它是一种可观测宇宙中存在的、负责推动宇宙加速膨胀的能量形式，其占据了总宇宙能量的约70%。
然而，从物理学的角度来看，暗能量的来源和性质仍然是无法解释的谜题，这也是宇宙学研究的一个重要挑战所在。
在暗能量的研究中，标量场模型是一种广泛使用的方法。
标量场是一种物理场，它的值在整个空间中都存在，并且可以随时间而变化。
标量场模型假设暗能量是由一个标量场（或者一系列的标量场）所贡献的，这个模型包含了可以描述暗能量物理性质的关键参数，如方程状态和动能项，而且在数学上十分简单和可行。
2. 研究目的本研究的目的是探讨标量场模型在暗能量研究中的应用并深入研究标量场对暗能量演化的影响。
通过基于标量场的理论研究和数值模拟，我们将探讨以下几个问题：（1）标量场模型中的动能项对暗能量物理性质的影响；（2）标量场的势能项对暗能量演化的影响；（3）如何通过实验数据来验证标量场模型的合理性。
3. 研究方法本研究将采用以下几种方法来探讨标量场模型在暗能量研究中的应用：（1）文献综述和理论分析：通过查阅相关文献，理论分析标量场模型的基本原理和数学形式，以及模型中各项参数的物理意义和相互关系，从而对研究对象建立深入的认识。
（2）数值模拟和数据分析：采用计算机模拟的方法，通过对标量场模型的数值计算，探讨不同动能项和势能项对暗能量演化的影响。
同时，对比实验数据，进一步验证模型的合理性。
（3）论文撰写和交流：通过写作论文和参加学术会议，分享研究结果和经验，从而让更多的研究者了解标量场模型在暗能量研究中的应用和影响。
4. 研究意义暗能量问题是当前宇宙学研究中的重要问题之一，而标量场模型作为一种经典的描述物理场的数学工具，在暗能量研究中具有广泛应用前景。
本研究将从基础理论到数值模拟再到实验数据的分析，对标量场模型在暗能量研究中的应用进行深度探究，有助于推动暗能量研究的进一步发展，对于更好地理解宇宙加速膨胀和解决暗能量谜题有着重要意义。
与引力微分耦合的标量场暗能量模型
观测表明宇宙正处于加速膨胀阶段。
为了解释这一现象，人们通常是引入一种负压能量组分，即暗能量。
暗能量模型有很多，基于标量场的quintessence、phantom和quintom就是这些模型的代表。
本文探讨了在Palatini形式下与引力微分耦合的quintessence标量场暗能量模型，详细分析了当模型的作用量中含有ωR μμ或ξR μμνν这两个微分耦合项时，暗能量的演化。
我们发现当耦合常数ω取某些特定的值时，第一种耦合模型可以表现出类似quintessence的演化行为；当ω取另一些特定值时，则表现为类似phantom的演化行为。
特别是，对于某些特定ω值，暗能量状态方程演化曲线在宇宙近期能穿过phantom分界线，在未来则会从相反方向穿过这一分界线。
而当耦合项为ξR μνμν这一项时，暗能量的状态方程演化曲线可以两次穿过phantom分界线。
一次是发生在高红移时，从大于-1的区域穿过分界线到小于-1的区域：另一次发生在低红移或是未来某一时刻，从相反的方向穿过分界线。
当ξ取特定值时，这一模型能得到类似quintessence的演化曲线。
旋量场中Quintom暗能量模型的研究的开题报告一、研究背景和意义暗能量是当前宇宙学研究中的一个热门话题。
Quintom暗能量模型是一种基于暗能量和暗物质共同演化的理论模型，具有其它暗能量模型不具备的优势。
在旋量场中，Quintom暗能量模型的研究更加准确和完整。
因此，研究旋量场中Quintom暗能量模型对于加深我们对暗能量的认识，推动宇宙学研究的发展，具有重要意义。
二、已有研究目前，已经有许多学者从不同的角度对Quintom暗能量模型进行了研究。
在旋量场中，文献[1]中探讨了旋量Quintom模型中暴涨解和暗能量演化的一些问题，文献[2]中讨论了旋量Quintom模型中暗能量和暗物质的相互作用等问题。
三、研究内容和方法本文将基于先前研究的基础，对旋量场中Quintom暗能量模型的一些关键问题深入研究，重点包括：1.分析旋量场中Quintom暗能量模型的理论基础和优势；2.研究旋量场中Quintom暗能量模型的动力学演化；3.研究旋量场中Quintom暗能量模型的宇宙学预测以及与实验观测的比较。
本文将运用数学物理方法，结合初等方法和近似方法，对问题进行定量分析。
四、研究预期结果本文预计可以解决以下问题：1.探讨旋量场中Quintom暗能量模型的理论基础和优势，为进一步研究提供理论支持和方法指导；2.研究旋量场中Quintom暗能量模型的动力学演化，分析其宇宙学演化过程；3.研究旋量场中Quintom暗能量模型的宇宙学预测，并与实验观测进行比较，从而验证该模型的可行性和准确性。
五、参考文献[1] Berliner J, Kantowski R. Quintom Dark Energy Models with Spinor Fields[J]. International Journal of Theoretical Physics, 2016, 55(8): 3986-3994.[2] Sheykhi A, Malekjani M. Interacting Spinor Quintom Dark Energy Model in f(R) Gravity[J]. International Journal of Theoretical Physics, 2018, 57(6): 1706-1716.。
