利用哈勃参数观测限制哈勃常数开题报告

 2020-02-10 10:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

哈勃常数H0,是哈勃定律中的一个常数值。哈勃定律是关于物理宇宙论的陈述,该定律是哈勃和米尔顿·修默生在接近十年的观测之后,于1929年首先公式化,被认为是在扩展空间范例上的第一个观察依据,经常被援引作为支持大爆炸的一个重要证据。随着哈勃定律的提出,宇宙膨胀的观念逐渐确立。哈勃定律中河外星系退行速度同距离的比值为一个常数,通常用H表示,称为哈勃常数,所以哈勃常数H就是代表的是宇宙当前膨胀速度,是一项非常重要的宇宙学基本常数,决定了宇宙的演化历史和暗能量的状态方程。虽然,哈勃常数是观测得最多的宇宙学参数之一,但是一个公认合理的哈勃常数的出现却是在哈勃首次观测哈勃常数的70年后。自从七十年代以来,天文学家对于哈勃常数的测定值都有着分歧,许多天文学家通过各种方法给出哈勃常数的测定值都很不一样。当前宇宙微波背景的观测和超新星的观测都给出了非常精确的测量。然而这两者的测量值在三个误差水平上是矛盾的。前者是基于标准模型,后者是基于距离阶梯方法。这个矛盾要么来自于观测系统误差,要么预示着当前标准模型的错误。因此,发展其他的独立观测方法能够有助于我们了解其中的问题。根据不同红移处哈勃参量的观测,可以在标准模型下得到哈勃常数的值,同时,我们也可以对它进行模型无关的重构来得到哈勃常数。这里我们使用哈勃参数H(z)(其中z为红移)来测量哈勃常数。以前,H(z)数据被用来约束其他宇宙学参数,包括测量早期非相对论物质占主导时期和当前暗能量占主导时期之间的宇宙学减速-加速跃迁的红移,例子可参见Verde等人在2014年从H(z)数据测量H0的早期尝试。在这里,我们使用了比Verde等人的研究例子更多的数据,从而发现H0受到更严格的约束。所以基于哈勃常数的宇宙学意义及其重要性,对哈勃常数测定值的研究是非常有意义且非常必要的。本毕业选题将对此进行详细的研究。


2. 研究的基本内容与方案

本毕业论文主要研究的基本内容是首先了解当前宇宙学的研究状况,了解哈勃常数的含义和它的一般测量方法,了解不同红移处哈勃参数的观测方法,如微分年龄法等一系列的相关知识补充,由于一直以来,天文学家都对于哈勃常数的测定值上有着或多或少的分歧,而天文学家们通过各种方法得出的哈勃常数的测定值都大不相同,在这种背景下,接下来通过合理的思考使用一些合适的参数在标准模型下对哈勃常数进行观测限制,之后利用高斯过程来模型无关地重构处哈勃常数,通过这一系列的工作然而在该过程中,拟采用的技术方案和措施是先通过一系列的权威资料和文献,获得可靠的合理的数据,之后通过查阅文献资料和查阅中英文文献,重点阅读相关综述文章等确立所需宇宙学标准模型的公理与假设,深刻地理解并列出所需的公式,并且能够重复文献中的相关计算。

在准好这些先决条件后,开始初步地构建整个框架,建立后就学习python,通过python进行编程和计算,学习guassian process的程序和蒙特卡洛方法编程,使用python我能把之前准备的数据进行分析和推断,进一步把所需的哈勃常数的限制确立,以便得到正确而又合理的计算结果,最后总结计划方案的所有数据,假设,模型,公式,计算方法和计算结果完整地详细地规范地撰写一篇毕业论文并完成论文答辩。


剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

3. 研究计划与安排

1-3周:文献调研,学习编程,完成开题报告

4-6周:收集数据,学习统计方法,开始编写程序

7-9周:完成初步计算

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

4. 参考文献(12篇以上)

[1]俞允强.物理宇宙学讲义[m].北京:北京京大学出版社,2002.

[2]steven weinberg.宇宙学[m].向守平. 北京:中国科学技术大学出版社,2013.

剩余内容已隐藏,您需要先支付 5元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

该课题毕业论文、开题报告、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。