旋量-张量引力理论与宇宙学

《旋量-张量引力理论与宇宙学》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、上海师范大学硕士学位论文旋量-张量引力理论与宇宙学姓名：韩少春申请学位级别：硕士专业：天体物理指导教师：童若轩20090401论文题目：旋量一张量引力理论与宇宙学学科专业：天体物理学位申请人：韩少春指导教师：童若轩摘要宇宙加速膨胀现象的发现要求对爱因斯坦引力场理论作出一些修改以使得其不与这一观测结果相抵触．在考察了多种引力理论的修改方案后，本文使用了旋量一张量理论来修改引力场的作用量以使得其能够得出宇宙加速膨胀的解．考虑均匀各向同性的宇宙学条件，本文得出了宇宙运动的弗里德曼方程，并确定了在旋量一张量理论下的加速膨胀条件．关键词：引力

2、理论，旋量场，宇宙学，弗里德曼方程论文类型：理论研究上海师范大学硕士学位论文TITLE：Spinor—tensorTheoryofGravitationandCosmologyMAJ0R：AStroPhySiCSDEGREEAPPLICANT：HanShao-ChunTUT0R：TungRoh—SuanAbstractThediscoveryoftheacceleratinguniverserequiresamodificationofEinstein’Stheoryofgravity，SOthatthetheorywillnotc

3、ontradicttotheobservation．Wereviewsomemodifiedtheoriesofgravity，thenproposetousethespinor——tensortheorytomodifytheactionofEinsteingravity．Assuminghomogeneousandisotropicuniverse，weobtainamodifiedFriedmannequation，andtheconditionsfortheacceleratinguniverse．Keywords：grav

4、itytheory，spinorfield，cosmology，FriedmannequationThesistype：theoreticalresearch上海师范大学硕士学位论文学位论文独创性声明本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果．论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或机构已经发表或撰写过的研究成果．其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中做了明确的声明并表示了谢意．论文作者签名：葺分墚日期：年月日39上海师范大学硕士学位论文论文使用授权声明本人完全了解上海师范大学有关保留、使用学位论文

5、的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅：学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其它手段保存论文．保密的论文在解密后遵守此规定．论文作者签名：薯专孝参日期：l西汐cf年岁月(了日导师虢孑日差杆日期：>oD7年岁月7了4l上海师范大学硕士学位论文第一章引言第一章引言在上个世纪，由爱因斯坦发表了用时间一空间(时空)的几何语言描述引力的理论——广义相对论．这个理论让经典的牛顿引力理论和运动理论统一在几何框架下，用约翰·惠勒的话来说：物体告诉时空如何弯曲，时空告诉物体如何运动．连接起引力和运动这两个分别

6、属于不同领域的独立概念的，正是等效原理．它是爱因斯坦建立整套引力理论的基石．从基本物理量的角度来说，引力质量等效于惯性质量，在数值上是相等的[1-3]．而从力学的角度来说，这两种质量相等就意味着引力可以用加速度等效．这也正是爱因斯坦那个著名的电梯假象实验所要说明的，即如果在某一个区域内引力加速度是单一的，那么我们就可以用单一的惯性加速度来等效它，因此在电梯中的我们并不会感到自己受到了引力．而通常而言，引力表现为有心力，用牛顿语言来说就是在不同的点上，代表引力方向的引力线之间是不平行的，在有限大的区域上无法泛泛的说引力的方向指向哪．这

7、样，要与有确切方向的加速度建立等效关系就必须让你谈论的“那部分”引力拥有确切的方向．如果你将“那部分”区域取的小一些，穿过它的引力线之间的夹角就小一些．总能够找到足够小的区域来满足所提出的任意小的夹角要求，并且当区域大小趋于零时，夹角大小也趋于零．这就是连接狭义相对论和广义相对论的爱因斯坦等效原理：在足够小的时空区域中物理定律退化成狭义相对论中的形式；而不可能通过局部的实验来探测到周围引力场的存在．用几何语言来说，在弯曲的时空上，在确定点第一章引言上海师范大学硕士学位论文2附近，总可以找到足够小的邻域来以任意高的精度模拟平直时空，平

8、直时空等效于没有引力(弯曲时空等效于有引力)．当引力与弯曲时空关联的图景明晰之后，写出方程来描述他们成了势在必行的一步．这个著名的方程恰当地将引力几何化了，并给出了一系列可以证伪的预言．引力时间延迟效应、引力红移、水星在近日点的进动、