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項(xiàng)目簡介：
本項(xiàng)目屬于引力與宇宙學(xué)研究領(lǐng)域，所有研究工作均在國內(nèi)完成。
本項(xiàng)目為了超越宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型的局限，結(jié)合當(dāng)前各種天文觀測結(jié)果，利用解析與數(shù)值計(jì)算方法，從理論上對下述3個(gè)方面進(jìn)行了研究：
⒈宇宙物質(zhì)的組分及其動力學(xué)演化，特別對暗能量動力學(xué)模型的構(gòu)建與分析。
⒉真空能幾何依賴性的嚴(yán)格證明，采他函數(shù)正則化在真空能計(jì)算中的應(yīng)用。
⒊各種宇宙弦等拓?fù)淙毕莸男再|(zhì)及在天體物理中的應(yīng)用。
本項(xiàng)目研究的主要發(fā)現(xiàn)點(diǎn)分成下述三個(gè)方面：
一、在宇宙學(xué)動力學(xué)方面，本項(xiàng)目首先提出快子場為暗能量候選者，還提出快子型phantom宇宙學(xué)，開拓了宇宙學(xué)動力學(xué)一個(gè)新的研究分支；本項(xiàng)目發(fā)現(xiàn)了phantom宇宙中存在著三類吸引子，是宇宙演化理論的重大進(jìn)展；本項(xiàng)目構(gòu)造了多分量暗能量模型，導(dǎo)出的新物理守恒量在宇宙演化中存在著普遍意義；本項(xiàng)目指出宇宙學(xué)查雷金氣體可以是負(fù)動能的，作出該方面的開拓創(chuàng)新；本項(xiàng)目研究了非交換時(shí)空中的快子場暴漲，創(chuàng)建了一種解非齊次模方程的開拓性創(chuàng)新技術(shù)。二、在宇宙真空能方面，計(jì)算真空能幾何依賴性的譜方法被權(quán)威學(xué)者認(rèn)為最令人信服，計(jì)算結(jié)果已為美國學(xué)者在1998年實(shí)驗(yàn)證實(shí)，且為美國專利局主審所引證；本項(xiàng)目首創(chuàng)的廣義采他函數(shù)正則化技術(shù)，糾正了分段弦不能使用譜采他函數(shù)正則化的觀點(diǎn)。三、在宇宙拓?fù)淙毕莘矫�，本�?xiàng)目所研究的拓?fù)淙毕菀ο到y(tǒng)對著名的"正質(zhì)量猜測"提出了反例，得到原提出者的承認(rèn)并修改了對"正質(zhì)量猜測"的敘述；此外，還發(fā)現(xiàn)了在膨脹宇宙中宇宙弦圈的演化規(guī)律。
本項(xiàng)目發(fā)表的論文共得到他人獨(dú)立引用1006次，其中有5篇被THOMSON 科技信息集團(tuán)列為TOP 1%論文。正則化技術(shù)被編入2本國外研究生教材、1本專著。項(xiàng)目完成人曾任國際第15屆廣義相對論與引力大會的學(xué)術(shù)組織委員。
本項(xiàng)目研究總體上屬于國際先進(jìn)水平，在某些具體方向的研究上處于國際領(lǐng)先地位，對引力與宇宙學(xué)學(xué)科具有重大影響。
主要發(fā)現(xiàn)點(diǎn)：
本項(xiàng)目在引力與宇宙學(xué)方面進(jìn)行了深入廣泛的研究，取得了一系列開拓創(chuàng)新的成果，主要發(fā)現(xiàn)點(diǎn)分成下述三個(gè)方面：
一、在宇宙加速膨脹動力學(xué)機(jī)制方面，本項(xiàng)目首先提出快子場為暗能量候選者，創(chuàng)建了宇宙動力學(xué)研究的新手段，改變了以往只以普通標(biāo)量場作為暗能量動力學(xué)場的傳統(tǒng)觀點(diǎn)，得到符合天文觀測數(shù)據(jù)的結(jié)果，此外，還提出一種全新的暗能量模型——快子型phantom宇宙學(xué)，上述兩項(xiàng)研究開拓了宇宙學(xué)動力學(xué)一個(gè)新的研究分支；本項(xiàng)目發(fā)現(xiàn)了phantom宇宙中存在著三類吸引子，這些吸引子分別對應(yīng)宇宙演化三種命運(yùn)，從而糾正了宇宙動力學(xué)中流行的phantom宇宙命運(yùn)一定為Big Rip觀點(diǎn)，指出還存在二種其他性質(zhì)完全不同可能性，這對宇宙未來的演化理論而言，是一個(gè)重大的進(jìn)展；本項(xiàng)目與卡德威等人同時(shí)獨(dú)立構(gòu)造了多分量暗能量模型，并首先構(gòu)建多分量phantom模型，對于具有對稱性的多分量模型，本項(xiàng)目所導(dǎo)出的新物理守恒量在宇宙演化中存在著普遍意義；本項(xiàng)目指出宇宙學(xué)查雷金氣體既可以是正動能又可以是負(fù)動能的，使得查雷金氣體模型解釋暗能量態(tài)參數(shù)方程與WMAP的觀測值不再存在沖突，作出查雷金氣體理論研究的開拓創(chuàng)新；本項(xiàng)目還結(jié)合量子引力研究的重大進(jìn)展——非交換時(shí)空觀點(diǎn)，研究了非交換時(shí)空中的快子場暴漲和暴漲子場暴漲宇宙，得到了與觀測一致的譜指標(biāo)理論值，并創(chuàng)建了一種解非齊次模方程的開拓性創(chuàng)新技術(shù)。（學(xué)科分類：大爆炸宇宙論。支持該點(diǎn)論文：10篇代表性論文中1-7，主要論文中11-29。）
二、在宇宙真空能方面，計(jì)算真空能幾何依賴性的譜方法被權(quán)威學(xué)者認(rèn)為最令人信服，計(jì)算結(jié)果已為美國學(xué)者在1998年實(shí)驗(yàn)證實(shí)，時(shí)至今日，在基礎(chǔ)物理學(xué)上的研究還能得到實(shí)驗(yàn)論證是十分難能可貴的，而且這個(gè)理論結(jié)果也為美國專利局主審所引證；本項(xiàng)目首創(chuàng)的廣義采他函數(shù)正則化技術(shù)，糾正了分段弦不能使用譜采他函數(shù)正則化的觀點(diǎn)，得到原提出者的承認(rèn)，該技術(shù)在他人引文中至少10次被贊為“優(yōu)雅的方法”，這是在譜采他函數(shù)正則化上一個(gè)重要的開拓創(chuàng)新。（學(xué)科分類：單復(fù)變函數(shù)、大爆炸宇宙論。支持該點(diǎn)論文：10篇代表性論文中8、9，主要論文中30-32。）
三、在宇宙拓?fù)淙毕莘矫妫蟊ㄓ钪姹囟▽?dǎo)致產(chǎn)生拓?fù)淙毕�，本�?xiàng)目所研究的拓?fù)淙毕菀ο到y(tǒng)對著名的“正質(zhì)量猜測”提出了反例，得到原提出者的承認(rèn)并修改了對“正質(zhì)量猜測”的敘述，這是在引力系統(tǒng)研究方面的一個(gè)重大成果；此外，還發(fā)現(xiàn)了在膨脹宇宙中宇宙弦圈的演化規(guī)律，這是一個(gè)具有普遍性的結(jié)論。（學(xué)科分類：大爆炸宇宙論。支持該點(diǎn)論文：10篇代表性論文中10，主要論文中33-60。）
主要完成人：
1. 李新洲
制定整個(gè)項(xiàng)目研究計(jì)劃方案，提出本項(xiàng)目所使用的各種計(jì)算方法，是所有論文的通訊作者。首創(chuàng)廣義采他函數(shù)正則化技術(shù)，提出快子作為暗能量的觀點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)正質(zhì)量猜測的反例，指導(dǎo)并參與其他所有發(fā)現(xiàn)點(diǎn)的提出。本項(xiàng)目中本人的工作占本人所有科研工作量的百分之九十。
2. 郝建綱
編寫宇宙動力學(xué)系統(tǒng)分析的軟件包。在主要發(fā)現(xiàn)點(diǎn)1中，提出GCG可作為為Phantom暗能量觀點(diǎn)；構(gòu)造了快子作為Phantom暗能量模型。是項(xiàng)目所有的87篇論文中20篇論文的主要作者，4篇THOMSON統(tǒng)計(jì)TOP1%論文的作者。本項(xiàng)目中本人的工作占本人所有科研工作量的百分之七十。
3. 劉道軍
編寫SNeIa、 CMBR系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析的軟件包。在主要發(fā)現(xiàn)點(diǎn)1中提出了brane世界上的快子作為Phantom暗能量的觀點(diǎn)；提出了非交換時(shí)空暴漲高階計(jì)算方法。是本項(xiàng)目所有87篇論文中15篇論文的主要作者，1篇THOMSON統(tǒng)計(jì)TOP1%論文的作者。本項(xiàng)目中本人的工作占本人所有科研工作量的百分之九十。
10篇代表性論文：
1. Attractor solution phantom field/ PRD
2. Phantom with Born-Infeld-type Lagrangian/ PRD
3. Phantom cosmic dynamics: Tracking attractor and cosmic doomsday/ PRD
4. Reconstructing the equation of state the tachyon/ PRD
5. Constructing dark energy models with late time de Sitter attractor/ PRD
6. Phantom field with O(N) symmetry in an exponential potential/ PRD
7. Born-Infeld-type phantom on the brane world/ PRD
8. Attractive or repulsive nature of the Casimir force for rectangular cavity/ PRD
9. Generalized Riemann zeta-function regularization and Casimir energy for a piecewise uniform strings/ PRD
10. The gravitational field of a global monopole/ CQG
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