Cosmology & Astrophysics
宇宙學研究與數值模擬
在中研院物理所（ASIOP）與師大物理碩士研究中，專注於動態暗能量模型（Dynamical Dark Energy）、暗物質分佈與 Planck 2018 / DESI BAO 天文觀測巡天數據擬合。
核心課題一
動態暗能量狀態方程式 (Dynamical Dark Energy)
傳統 Lambda-CDM (ΛCDM) 宇宙學模型假設暗能量為宇宙學常數（w = -1）。本研究基於 Chevallier-Polarski-Linder (CPL) 參數化模型，探討狀態方程式隨紅移 z 的動態演化：
w(z) = w_0 + w_a \frac{z}{1+z}
進而推導出暗能量能量密度隨宇宙演化之閉合解析解：
\rho_{\text{DE}}(z) = \rho_{\text{DE}, 0} (1+z)^{3(1+w_0+w_a)} \exp\left( -3 w_a \frac{z}{1+z} \right)
核心課題二
雙向數值積分與巡天觀測擬合
建立結合向後積分（Backward Integration，t=0 → z → ∞） 與向前演化（Forward Evolution，z=1060 → z=0） 的數值求解框架。
H^2(z) = H_0^2 \left[ \Omega_{m0}(1+z)^3 + \Omega_{r0}(1+z)^4 + \Omega_{\text{DE}}(z) \right]
使用 SymPy 進行符號微分與解析求解，並以 SciPy / ODE 數值庫結合 Planck 2018 CMB 與 DESI 2024 BAO（重子聲學震盪） 觀測數據進行 χ² 似然度統計擬合。
互動式宇宙學參數沙盒 (Interactive Cosmology Sandbox)
哈伯膨脹率 H(z)/H₀ 即時數值推演 (於紅移 z = 1.0)
計算膨脹倍率：1.790 × H₀
0.315
Planck 2018 基準值: 0.315
-1.00
宇宙學常數 Λ: -1.00
0.00
靜態模型基準值: 0.00
研究程式庫與學術開源專案
Dynamical Dark Energy Models based on Planck & DESI Data
師大物理碩士研究核心代碼庫，包含 ODE 積分求解、符號解析與觀測數據擬合腳本。
Python · SymPy · NumPy · Matplotlib