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暗能量问题和暗物质问题是现代宇宙学研究中最重要的两个问题,暗能量问题更是关系到宇宙未来结局的关键,本文首先综合性地调研了关于暗能量和暗物质的主要模型,包括详细介绍了宇宙学常数模型、Quintessence、Phantom、MOND等。在此基础上,本文致力于讨论暗能量和暗物质相联系的模型,即探讨暗能量和暗物质之间存在某种物理作用机制的可能性。 本文的第一方面工作是研究了带标量场的引力模型,首先调研了Brans-Dicke引力理论,在这个模型中宇宙学参数是和标量场?相关的。而后重点研究了引入自发对称性破缺的标量引力模型,这一模型把Brans-Dicke理论中引力性标量?推广到复标量场?,并通过?和曲率标量R的耦合,在引入最简单势能项的前提下实现了引力性的Higgs机制。本文在此基础上利用最小作用量原理求得其引力场方程进而应用FRW度规得到宇宙动力学方程。结果表明:由自发对称性破缺得到的真空能密度随宇宙平均曲率的演化而跑动,这可以缓解宇宙学常数问题,并可以作为暗能量问题一个比较自然的解决方案。同时,复标量场?在引力性Higgs机制后可以在引力场方程的几何部分产生物质项,通过这一修正后的引力场方程在弱场近似下的讨论,本文发现其对牛顿的引力理论存在非平庸的修正,并选取合理的参数后可以通过近似退化到牛顿引力定律。 另一方面,本文还着重讨论另一种暗物质和暗能量相结合的模型—半全息原理的宇宙学模型,试图通过修改后的半全息宇宙学模型来研究暗物质和暗能量。本文根据半全息宇宙学模型下温度项的一般形式进行计算,发现其具体表达式中包含标度因子a的二阶导数项,它在宇宙演化中的动力学效应不可忽略。基于这一修改,本文重新讨论了这一模型下的暗能量和暗物质比例的宇宙巧合性问题与宇宙加速膨胀问题,得到了符合宇宙学观测的结果。