Динамика тёмной энергии

Мы подробно рассматриваем ряд подходов, разработанных для объяснения замечательного наблюдаемого факта ускоренного расширения Вселенной. В частности, обсуждаются аргументы в пользу различных трактовок природы тёмной энергии и последние достижения в её изучении. Рассматриваются наблюдательные свидетельства современного ускоренного расширения Вселенной и представлен ряд моделей тёмной энергии, помимо традиционной космологической постоянной, с особым вниманием к скалярно-полевым моделям, таким как квинтэссенция, k-эссенция, тахион, фантомная и дилатонные модели. Подчёркивается важность космологических скейлинговых решений при изучении динамической системы скалярных полей, включая модели тёмной энергии со взаимодействием. Исследуется эволюция космологических возмущений, что позволяет сопоставить её с наблюдениями реликтового микроволнового излучения и крупномасштабной структуры, а также показать, как в принципе можно реконструировать уравнение состояния тёмной энергии с использованием наблюдательных данных по сверхновым типа Ia. Кроме того, подробно обсуждаются природа трекинговых решений в космологии, физике элементарных частиц и бранных моделях тёмной энергии; природа возможных будущих сингулярностей; влияние членов кривизны высших порядков на предотвращение сингулярности «Большого разрыва»; а также подходы к модификации гравитации, приводящие к ускоренному расширению на поздних этапах без обращения к новой форме тёмной энергии.