ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

พลังงานมืดและพลวัตรของจักรวาล

หน่วยงาน สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : พลังงานมืดและพลวัตรของจักรวาล
นักวิจัย : บุรินทร์ กำจัดภัย
คำค้น : การขยายตัวของเอกภพแบบกฎกำลัง , จักรวาลวิทยาแบบสนามสเกลาร์ , ทฤษฎีพลังงานมืด , ระบบพลวัตร , สมการชโรดิงเจอร์แบบไม่เชิงเส้น , แบบเดอซิทเตอร์ , แบบแฟนธอม
หน่วยงาน : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2553
อ้างอิง : http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=RMU4980013 , http://research.trf.or.th/node/5303
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

เราสนใจศึกษาแบบจำลองพลังงานมืดหลายแบบในโครงการนี้ เราได้ศึกษาในประเด็นที่เกี่ยวข้องกับผลเชิงจักรวาลวิทยาพลวัตร ทางเลือกของรูปแบบเชิงคณิตศาสตร์ที่ใช้ และการสร้างแบบจำลองจากผลเชิงการสังเกตการณ์ ส่วนแรกของโครงการนี้ศึกษาเอกภพที่พรรณนาโดยทฤษฎีสตริงที่มีแผ่นเบรน D3 เคลื่อนที่ในพื้นหลังทางเรขาคณิตที่เป็นวงของเบรนที่วางตัวเป็นวงกลมรัศมีR. การเคลื่อนที่ตามขวางกับระนาบวงโดยแผ่นเบรน D3 นี้ทำให้เกิดสนามเรดิออนซึ่งสามารถเชื่อมโยงเป็นสนามสเกลาร์ที่มีมวลและเป็นแบบ Born-Infeld ที่ไม่เป็น BPS ภายใต้ศักย์แบบ cosh การพองตัวของเอกภพสามารถเกิดขึ้นได้สำหรับค่าความตึงของเบรนในขอบเขตหนึ่งโดยที่เรากำหนดให้ระดับพลังงานของสตริงอยู่ในระดับเดียวกับระดับพลังงานพลังค์สภาพการรบกวนที่เกี่ยวข้องและค่าดัชนีสเปคตรัมอยู่ในขอบเขตของค่าจากการสังเกตการณ์ดังคาดในที่สุดแล้วเราพบว่าการวิวัฒนาการของเอกภพจะมีองค์ประกอบของพลังงานโดดเด่นดังเช่นการสังเกตการณ์ซึ่งเป็นตังดึงดูด (attractor) ของแบบจำลองนี้เรายังพบว่าสมการสภาวะนั้นขึ้นกับเวลาซึ่งนำไปสู่ควินเทสเซนซ์ที่ระยะปลายอายุของเอกภพ ในบริบทที่แตกต่างอีกอันหนึ่งเราได้ศึกษาระบบพลวัตรของสนามสเกลาร์แบบแฟนธอม (ปิศาจ) ภายใต้ศักย์แบบเอกโปเนนเชียลและพื้นหลังทางเรขาคณิตของเอกภพแบบลูปควอนตัม ผลการวิเคราะห์พบว่าไม่ปรากฎทั้งโนดเสถียรและโนดไม่เสถียรที่ผลักออกแต่ปรากฎจุดอานม้าขึ้นสองจุด ดังนั้นจึงไม่มีภาวะเอกฐานแบบบิ๊กริบ (Big Rip) ผลเฉลยที่สอดคล้องกับฟิสิกส์มีพลังงานศักย์มากกว่าขนาดของพลังงานจลย์ที่มีค่าลบเสมอ Physical solutions always เราพบว่าเอกภพเกิดการเด้งหลังจากยุคที่เกิดการเร่งแม้ว่าจะมีสนามแฟนธอมโดดเด่นหลังจากเด้งแล้วเอกภพในที่สุดจะเข้าสู่สภาพการสั่นแกว่งคือขยายและหดสลับกันไปเราได้ศึกษากรณีที่มีการควบคู่เปลี่ยนสภาพจากพลังงานมืดสนามแฟนธอมเป็นสสารมืด และสสารมืดกลับมาเป็นพลังงานมืดสนามแฟนธอมด้วย เราเข้าไปสำรวจรูปแบบชโรงดิงเจอร์แบบไม่เชิงเส้น (NLS) ของจักรวาลวิทยาซึ่งเป็นรูปแบบทางคณิตศาสตร์ทางเลือกอีกประการหนึ่งในการใช้พรรณนาจักรวาลแบบมาตรฐานที่มีสนามสเกลาร์แบบคาโนนิคัลและสสารบาร์โรโทรปิคอยู่ด้วยกันเราได้ให้แนวทางมาตรฐานในการแปลงจากรูปแบบฟรีดมานน์ไปยังรูปแบบ NLS ไว้เป็นครั้งแรก เราได้รายงานการใช้งานและรายงานข้อด้อยของรูปแบบ NLS ไว้ณ ที่นี้โดยเราได้ขยายความรูปแบบ NLS ให้รวมเอากรณีสนามแฟนธอมไว้ด้วย เราพิจารณากฎการขยายตัวสามแบบคือ แบบกฎกำลัง แบบเดอซิทเตอร์และแบบแฟนธอมเราได้พบว่าฟังก์ชันคลื่นของรูปแบบ NLS นั้นเป็นแบบนอร์มัลไลซ์ไม่ได้เราได้หาผลเฉลยแบบแม่นตรงและตรวจสอบพฤติกรรมของสัมประสิทธิ์สมการสภาวะยังผลของของไหลจักรวาลในทั้งสามกรณีเราพบว่าในกรณีกฎการขยายตัวแบบแฟนธอมถ้าเอกภพมีเรขาคณิตไม่แบนแล้วจะไม่มีการแบ่งเขตแฟนธอม (phantom divide) ที่แน่นอนและแม้ว่าค่าสัมประสิทธิ์สมการสภาวะยังผลจะมีค่ามากกว่า 1 การขยายตัวก็ยังเป็นแบบแฟนธอมได้ยิ่งไปกว่านั้นก็คือในเอกภพแบบเปิดการขยายตัวแบบแฟนธอมสามารถเกิดขึ้นได้แม้ว่าค่าสัมประสิทธิ์สมการสภาวะยังผลมีค่ามากกว่า 0 เรายังได้ศึกษาเงื่อนไขการกลิ้งช้าของสนาม เงื่อนไขการเร่ง การประมาณ WKB และภาวะเอกฐานบิ๊กริบในรูปแบบ NLS อีกด้วยเราพิจารณาการประมาณ WKB (กรณีเชิงเส้น) ในรูปแบบ NLS ศักย์ชโรงดิงเจอร์มีช่วงที่เปลี่ยนแปลงช้ามาก (very slowly-varying) เป็นพิสัยกว้างดังนั้นการประมาณ WKB จึงใช้ได้ในพิสัยดังกล่าวสำหรับภาวะเอกฐานบิ๊กริบด้วยรูปแบบ NLS นั้น มีปริมาณเพียงสองปริมาณที่มีค่าเข้าสู่อนันต์แทนที่จะเป็นสามปริมาณดังในรูปแบบฟรีดมานน์เราพบว่าเอกภพที่ไม่แบนเมื่อเข้าใกล้บิ๊กริบ weff → −1 + 2/3q, (q < 0) ซึ่งเป็นการลู่เข้าค่าเดียวกันกับในกรณีเอกภพแบน เนื่องจากสนามสเกลาร์แบบ DBI มีข้อดีในการอธิบายการเกิด non-Gaussianity ที่พบในแบบลายของรังสีคอสมิคไมโครเวฟพื้นหลัง (CMB) เราจึงตรวจสอบเฟสสเปซของสนามควิเทสเซนซ์ที่ได้จากรูปแบบทั่วไปของแอคชันแบบ DBI เราได้ตรวจสอบระบบนี้ด้วยวิธีทางการวิเคราะห์และวิธีการเชิงตัวเลของศาแห่งความเสรีที่เพิ่มขึ้นทำให้โครงสร้างเฟสสเปซซับซ้อนมากขึ้น โดยสนามสเกลาร์ที่ได้มีค่าสัมประสิทธิ์สมการสภาวะอยู่ในเต็มช่วง−1 ≤ w ≤ 1 เราพบว่ามีผลเฉลยของสมการการเคลื่อนที่ของสนามที่ไม่เป็นศูนย์หลายผลเฉลยชี้ว่าควินเทสเซนซ์แบบ DBI น่าจะเป็นแบบจำลอง k-essence ที่สมเหตุสมผลได้ ส่วนสุดท้ายของโครงการนี้คือการระบุรูปแบบศักย์ของสนามสเกลาร์แบบคาโนนิคัลในเอกภพแบบ FLRW ที่มีของไหลสัมบูรณืบาร์โรโทรปิคและขยายตัวแบบกฎกำลังข้อมูลร่วมจาก WMAP5+BAO+SN dataset และข้อมูลจากดาวเทียม WMAP5 dataset ได้ถูกนำมาใช้ในการระบุค่าของศักย์การวิเคราะห์ข้อมูลได้ชี้ว่าเอกภพน่าจะมีเรขาคณิตแบบปิดเล็กน้อย ถ้าเอกภพปิดดังที่ข้อมูลระบุแล้วตัวเลขกำลังของกฎกำลัง a ∝ tq คือq = 1.01 (ใช้ข้อมูลของWMAP5) และ q = 0.985 (ใช้ข้อมูลร่วม) ขอบเขตล่างของค่าa0 (เรขาคณิตปิด) คือเท่ากับ 5.1 × 1026 เมื่อใช้WMAP5 dataset และเท่ากับ 9.85 × 1026 สำหรับข้อมูลร่วมการโดเด่นของพจน์กฎกำลังเหนือพจน์ความโค้งและพจน์ความหนาแน่นบาร์โรโทรปิคจะถูกระบุได้โดยการเปลี่ยนค่าอัตราการเปลี่ยนความชัน (inflection) ของเส้นกราฟศักย์ ซึ่งทั้งสองชนิดของข้อมูลระบุว่าการโดดเด่นนี้จะเกิดขึ้นเมื่อเอกภพมีอายุได้ 5.3 Gyr

บรรณานุกรม :
บุรินทร์ กำจัดภัย . (2553). พลังงานมืดและพลวัตรของจักรวาล.
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
บุรินทร์ กำจัดภัย . 2553. "พลังงานมืดและพลวัตรของจักรวาล".
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
บุรินทร์ กำจัดภัย . "พลังงานมืดและพลวัตรของจักรวาล."
    กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2553. Print.
บุรินทร์ กำจัดภัย . พลังงานมืดและพลวัตรของจักรวาล. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2553.