کاربرد مختصات وابسته به ناظر در کیهان شناسی

در این پایان نامه، کاربرد مختصات وابسته به ناظر در کیهان شناسی را برای بررسی بیشتر مسائل کیهانی، مانند ثابت کیهان شناسی، افق حادث کیهانی، انرژی تاریک و ... بیان می کنیم. در فصل اول، مفاهیم اولیه در کیهان شناسی بیان می شود. برخی از این مفاهیم، شامل متریک رابرتسون-واکر، قرمزگرایی، افق، معادلات فریدمن، عالم های فریدمن و ... می باشد. در فصل دوم، با توجـه به نتیجه ی تبـعی قضیه ی بیرکهوف، لزوم بهـره گیری از مختـصات وابسته به ناظر را بیان می کنیم. در ادامه، دو شکل متریک (بر حسب مختصات هم حرکت و یک مجموعه مختصات وابسته به ناظر) را با هم مقایسه می کنیم. سپس برای عالم دوسیته (شامل تنها انرژی تاریک)، یک تبدیل معرفی می شود تا متریک دوسیته در مختصات وابسته به ناظر به دست بیاید، در ضمن نشان می دهیم که افق حادث ریندلر (در مختصات هم حرکت) با آنچه که افق انحنا در چارچوب وابسته به ناظر نامیده می شود، منطبق است. در فصل سوم، انبساط کیهان شناسی را بر حسب مختصات وابسته به ناظر و هم چنین مختصات رایج تر هم حرکت بررسی می کنیم. این فرآیند، نقش بازی شده توسط شعـاع افق کیـهانی در بررسی داده ها را آشکار می کند. با این رهـیافت، نـشان داده می شود که تفسیر انرژی تاریک به عنوان ثابت کیهان شناسـی بوسیله ی مشاهدات بی اعـتبار می شود. در چارچوب کاری کیهان شناسی فریدمن-رابرتسون-واکر استاندارد یک معادله که تحول زمانی را بیان می کند، به دست آورده و حل آن را با استفاده از داده های wmap و ابَرنواختر نوع ia بررسی خواهیم کرد [3]. معنی تقریباً برابری مشاهده شده ی افق کیهانی با را بررسی می کنیم که سن کنونی عالم است. در فصل چهارم، تبدیل های مورد نیاز برای طرح و بیان متریک rw و معادلات frwبرحسب مختصات وابسته به ناظر برای چندین کیهان مرسومِ فرض شده را ارائه می دهیم. انگیزش برتر، استنتاج عبارات روشن برای شعاع افق حادث کیهانی ( ) بر حسب کمیت های قابل اندازه گیری برای هر یک از حالت های مفروض است. نشان داده خواهد شد که زمان کیهانی برای هر فاصله ی محدود وابسته به فرآیندی که r به سـمت افق حادث میل می کند، واگرا است و از ایـنرو یک حد فیزیکی را بر مشاهده هایمان نشان می دهیم. این یک مولفه ی کلیدی مورد نیاز برای تفسیر کامل داده ها به ویژه آن هایی که مربوط به طبیعـت ماده تاریک اند می باشد. با این نتایج، تأیید می-کنیم که هویت انرژی تاریک به عنوان یک ثابت کیهان شناسی به نظر می رسد که با داده ها سازگار نیست