非奇异宇宙的理想气体自相似模型

摘要：

通过引力作用下理想气体运动连续性方程的无量纲化,根据量纲理论Π定理,以尺度因子R(t)为物理量统一度量基准,发现了引力作用下理想气体宇宙模型的自相似性和一系列R(t)的解析解.基于R(t),可建立对应的、具有非欧氏几何特性的均匀膨胀时空坐标系S(t,ξ,θ,φ),并获得一个密度ρ为常数、速度u为零、压强p不为零的理想气体宇宙解.在这个解的形式中,光子红移量z所表现的是光子传播距离r,当红移量z较小时两者成正比(即哈勃定律).由均匀膨胀坐标系还可推导出Robertson-Walker度规(k=-1),计算出标准宇宙模型的坐标空间膨胀率HF与哈勃常数H0的比值随z的增加而显著减小,该结果对应于高红移超新星的"宇宙加速膨胀"效应.

关键词：宇宙、自相似、哈勃定律

所属期刊栏目：57

分类号：O4(物理学)

在线出版日期：2009-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：7955-7962