Quantum cosmological intertwining: Factor ordering and boundary conditions from hidden symmetries
我们探讨了隐藏的对称性存在于一个特定的量子宇宙学设置的影响,扩展了\cite{10,11}中报道的结果。更详细地说,我们的案例研究是由一个空间封闭的Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker宇宙,在存在共形耦合的标量场。该模型的$su(1,1)$隐藏对称性,以及哈密顿约束,导致其相应的巴格曼指数的规范不变性。随后,我们表明,一些因子排序的选择可以与允许的谱的巴格曼指数,因此,隐藏的对称性。此外,这些隐藏的对称性的存在也意味着一组适当的边界条件可供选择。总之,我们的结果表明,因子排序和边界条件可以交织在一起时,量子宇宙学模型具有隐藏的对称性。
2015-07-15 gr-qc math-ph math.MP
Hidden conformal symmetry and pair production near the cosmological horizon in Kerr-Newman-Taub-NUT-de Sitter spacetime
我们表明,隐藏的共形对称性的Kerr/CFT对应的研究也可以适用于Kerr-Newman-Taub-NUT-de Sitter时空中的宇宙视界。这种对称性允许人们使用一些二维共形场论方法来理解宇宙视界的性质。熵可用Cardy公式来理解,近区散射过程方程与二维共形场论中由两点函数得到的方程一致。我们还表明,对生产可以发生在附近的Kerr-Newman-Taub-NUT-de Sitter的极端条件下的宇宙视界。
2022-12-06 gr-qc
Minisuperspace quantum supersymmetric cosmology (and its hidden hyperbolic Kac-Moody structures)
本文综述了在Bianchi IX宇宙学模型框架下,对$\mathcal N=1$,即$d=4$超引力进行超空间量子化的最新进展。重点放在三个主要的结果:得到的解决方案空间的完整性,元素暗示一个隐藏的Kac-穆迪结构的理论和那些导致猜想的宇宙学奇异性的某些分支的波函数的宇宙。
2015-11-18 gr-qc hep-th
Past horizons in Robinson-Trautman spacetimes with a cosmological constant
我们研究了具有宇宙学常数的II型Robinson-Trautman真空时空中的过去视界。这些爱因斯坦方程的精确辐射解存在于任何足够光滑的初始数据的未来,并且它们接近相应的球对称史瓦西-(反)德西特度规。通过分析的方法,我们研究了这些时空中过去视界的存在性、唯一性、位置和性质。特别是,我们将形成白洞视界的边缘捕获表面的彭罗斯-托德方程推广到非零宇宙学常数的情况,我们分析了其解的行为并可视化了它们的演化。我们还证明了这些视界是外俘获视界和动力学视界的明确例子,因此它们是类空的过外视界。
2009-11-27 gr-qc
Quasinormal Modes and Hidden Conformal Symmetry of Warped dS$_3$ Black Hole
本文解析计算了弯曲dS $_3$黑洞的标量、矢量、张量和旋量微扰的准正规模。弯曲dS $_3$黑洞有两个视界,即黑洞视界$r_b$和宇宙学视界$r_c$ .在计算中,我们在黑洞视界上施加了进入边界条件,在宇宙视界上施加了出射边界条件。我们还研究了在黑洞视界和宇宙学视界$r_b<r<r_c$之间的弯曲dS $_3$黑洞的隐共形对称性。我们利用隐共形对称性,用代数方法构造了拟正规模,并发现其结果与解析结果一致。结果表明,准正规模的频率可以用热边界-边界阻尼器的极点来识别。
2011-12-21 gr-qc hep-th
On the relation between boundary proposals and hidden symmetries of the extended pre-big bang quantum cosmology
在\cite{7}中引入了一个将量子宇宙学边界条件与小超空间隐对称性联系起来的框架。该申请的范围尽管新颖,但由于缺乏涉及现实物质领域的讨论而受到限制。因此,在本文的信中,我们将框架范围扩展到包含宇宙学常数存在下标量张量理论的元素。更确切地说,它表明,隐藏的minisuperspace对称性存在于前大爆炸模型建议的过程中,边界条件可以选择。
2014-12-19 gr-qc hep-th
Hidden Superconformal Symmetry of the Cosmological Evolution
在超引力的超共形表述中,标准的超引力作用量是当共形补偿标量场(共形子)获得非零值时的自发对称性破缺的结果,从而产生普朗克质量。在此之后,原始理论的许多对称性变得隐藏得很好,因此它们经常被忽视。然而,最近的发展表明,超共形不变性不仅仅是一种工具:它在推广先前存在的超引力公式和发展新的暴胀模型方面发挥着重要作用。本文描述了宇宙演化中隐藏的超共形对称性。在这个公式中,暴胀可以等价地描述为共形子不稳定性,而宇宙的“从无”的创造可以解释为由于经典共形子场的出现而引起的自发对称性破缺。我们开发了一个一般的形式主义,可以描述宇宙学的演化与共形子的演化同时进行。我们发现了一组规范不变的物理观测量,包括Weyl张量平方的超共形不变的推广,这是必要的宇宙学奇点的不变描述。
2014-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantum Supersymmetric Cosmological Billiards and their Hidden Kac-Moody Structure
本文研究了由量子化超对称压缩三球动力学定义的量子费米子台球(D=4简单超引力下的Bianchi IX宇宙学模型)。齐次引力子场的量子化导致了一个64维的费米子希尔伯特空间。我们主要研究15维和20维的子空间(费米子数N_F=2和N_F=3),在这些子空间中存在超对称约束的传播解,在小波长范围内,该解携带一个混沌旋量动力学,推广了Belinskiii-Khalatnikov-Lifshitz经典的“振荡”动力学。通过精确地解决超对称约束的三个主要潜在的壁附近的每一个潜在的后者混沌台球动力学,我们计算三个运营商,描述相应的三个潜在的壁反射的自旋状态描述,在超引力,宇宙的量子演化。值得注意的是,后者,纯动力学定义,反射算子满足广义Coxeter关系,定义了一类旋扩张的Weyl群的秩3双曲卡茨-穆迪代数AE_3。
2017-04-26 gr-qc hep-th
Hidden Variables of Gravity and Geometry and the Cosmological Constant Problem
我们将广义相对论中的普朗克尺度和宇宙学常数推广为积分常数,解释为隐藏在理论中的$4$ -形式的通量。当我们包括$4$ -形式的电荷时,这些“常数”可以从区域到区域离散地变化。我们解释了如何宇宙学常数的问题,可以在这个新的框架解决。当宇宙学常数从两种不同的$4$ -形式中获得贡献时,其值的谱是一个非常精细的离散。当电荷相互不合理时,$\frac{2κ_{\tt eff}^2 κ^2 |{\cal Q}_i|}{3{\cal T}^2_i} < 1$,填充离散的放电过程将动态地松弛$Λ$,当$Λ$接近零时停止。因此,该理论指数地倾向于一个巨大的层次结构$Λ/\mpl^4 \ll 1$而不是$Λ/\mpl^4 \simeq 1$。
2022-09-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Conformal infinity in Robinson-Trautman spacetimes with cosmological constant
在过去,Robinson-Trautman时空的未来渐近行为(相对于零超曲面上的初始数据)被检查,其过去视界的特征。因此,只有共形无穷大的研究是从图片失踪。我们想提出一些初步的结果,当负宇宙学常数的AdS/CFT对应的动机。
2012-12-28 gr-qc hep-th
Cosmological Wavefunctions as Amplitudes: Dual Shuffle Factorization and Uniqueness from New Hidden Zeros
University of Groningen(格罗宁根大学);Beijing Institute of Mathematical Sciences and Applications (BIMSA)(北京数学科学研究所)
本文展示宇宙波函数在ϕ^n理论中自然推广平坦空间Tr(ϕ^3)散射振幅,通过管变量到Mandelstam不变量的映射,每个波函数系数ψ_G成为关联生成图G的本征振幅A_G。基于零结构,揭示了双重因子分解原则,通过零点结构唯一确定树级宇宙波函数。
2026-04-01 gr-qc hep-th
On the past-completeness of inflationary spacetimes
我们讨论暴胀时空在无限的过去是否可以测地线完备的问题。测地完备性是在永恒暴胀中避免初始奇点的必要条件。经常有人认为,膨胀足够快的宇宙学模型(具有平均哈勃膨胀率$H_{avg}>0$)在零和类时的过去方向上一定是不完整的。这个著名的猜想依赖于特定的边界上的积分的哈勃参数在过去定向类时或零测地线。如前所述,我们表明这一主张是一个悬而未决的问题。我们表明,$H_{avg}$的计算产生了一个连续的结果,为一个给定的时空预测基础的拓扑假设。我们提出了一个改进的定义$H_{avg}$,并介绍了一个不可数无限队列的宇宙学的解决方案,测地线完成,尽管有$H_{avg}>0$。我们讨论了暴胀时空的标准化定义以及量子(半经典)宇宙学对物理上合理的尺度因子的关注。
2023-01-25 gr-qc hep-th
Canonical Structure and Hidden Symmetries in Scalar Field Cosmology
Durban University of Technology(德班理工大学);National Institute for Theoretical and Computational Sciences(理论与计算科学国家研究所)
本文通过规范变换将标量场宇宙学方程转化为自由粒子方程,并利用该等价性构建了包含相互作用项的宇宙学解,揭示了chameleon机制与不同宇宙学模型之间的联系。
2025-12-12 gr-qc hep-th math-ph
Cosmography, Decelerating Past, and Cosmological Models: Learning the Bayesian Way
在本文中,使用一个显着改进的版本的模型无关,宇宙学的宇宙学方法(约翰,M。V. 2004,ApJ,614,1),我们解决了一个重要的问题:宇宙是否有一个减速的过去?为了回答这个问题,贝叶斯概率理论被采用,这是当我们的知识通过获取新数据而改变时量化我们的知识的最合适的工具。宇宙学方法有助于区分宇宙总是加速的模型和在感兴趣的时期内至少有一段时间减速的模型。贝叶斯模型比较技术是用来区分这些竞争对手的假设与援助,最近发布的超新星数据。我们还试图提供和改进贝叶斯模型比较的另一个例子,在一些弗里德曼模型之间进行,使用相同的数据。我们的结论,这是与其他方法一致,是表观星等红移数据本身不能区分这些竞争的假设。我们还认为,使用贝叶斯理论的经验教训是非常有价值的,以避免频繁的掉头宇宙学。
2005-06-13 astro-ph gr-qc
On the Past Asymptotic Dynamics of Non-minimally Coupled Dark Energy
我们应用动力系统技术来研究爱因斯坦框架中标量张量理论的宇宙模型。我们证明了如果势和耦合函数是足够光滑的函数,则标量场几乎总是发散到过去。两个重要的不变集的动力学进行了详细的研究。通过对势函数和耦合函数的正则性条件的假设,构造了一个动力学系统,它非常适合于研究标量场发散的动力学,即在初始奇点附近。其中的临界点进行调查和宇宙学的解决方案与他们的特点。我们发现,我们的系统承认缩放的解决方案。从参考文献中选取了一些例子来说明主要结果。同时,我们给出了初始时空奇点附近宇宙学解的渐近展开式,在某种程度上推广了前人的结果。
2008-12-04 gr-qc hep-th
The cosmological constant and entropy problems: mysteries of the present with profound roots in the past
一个加速的宇宙自然应该有一个真空能量密度,这是由它的动力学曲率决定的。宇宙学常数很可能是对一个动力学变量的临时描述,这个变量从早期的暴胀时代到现在一直在急剧演变。在这篇论文中,我们提出了一个统一的宇宙历史图片实现这样一个想法,其中宇宙学常数的问题是固定在早期。所有主要阶段,从暴胀及其(“优雅”)退出标准辐射状态,以及物质和暗能量时代,都得到了解释。最后,我们表明,对于与暴胀相关联的一般大统一理论,原始真空衰变产生的熵可以解释今天的巨大测量值。
2015-10-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmo-dynamics and dark energy with a quadratic EoS: anisotropic models, large-scale perturbations and cosmological singularities
在广义相对论中,对于具有线性状态方程(EoS)或标量场的流体,宇宙的高度各向同性需要特殊的初始条件,而奇点通常是各向异性的。在膜世界的情况下,各向异性在奇点被抑制的有效的二次状态方程。没有理由说物质的有效EoS在最高能量下应该是线性的,非线性EoS可以描述暗能量或统一的暗物质(论文I,astro-ph/0512224)。有鉴于此,我们在广义相对论的均匀和非均匀宇宙学模型中研究了二次EoS的影响,以了解在这种背景下,二次EoS是否能在早期使宇宙各向同性。相对于论文I,这里我们使用简化的EoS P=alpha rho + rho^2/rho_c,它仍然允许有效的宇宙学常数和幻影行为,并且足够一般,可以分析高能下的动力学。我们首先研究各向异性Bianchi I和V模型,重点是奇异性。利用动力系统的方法,我们找到了系统的不动点,并研究了它们的稳定性。我们发现,具有标准非幻影行为的模型通常在过去渐近于各向同性不动点IS,即在这些模型中,即使是任意大的各向异性在过去也被抑制:奇异性是物质主导的。利用协变和规范不变变量,我们研究了具有二次EoS的均匀各向同性空间平坦模型的线性扰动。我们发现,在大尺度极限,所有的扰动衰减渐近过去,表明各向同性不动点IS是一般的渐近过去吸引子的非幻影非齐次模型与二次EoS。(节录)
2006-03-31 astro-ph gr-qc hep-th
The Shared Causal Pasts and Futures of Cosmological Events
假设一个Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙具有来自普朗克卫星的最佳拟合的ΛCDM宇宙学参数,我们导出了两个宇宙学事件是否可以有一个共同的因果过去或一个共同的因果未来的判据。我们进一步得出的标准,无论是宇宙事件可能已经在过去的因果关系与我们自己的世界线,因为热的“大爆炸”的时间,我们采取的是早期宇宙膨胀的结束。我们发现,像红移z >= 3.65的类星体这样的天体对彼此之间或与我们过去的世界线之间没有共同的因果关系。如果天体之间的红移不同,或者从地球上看,它们的相对角度小于180度,则会有更复杂的限制。我们提出的例子,观察到的类星体对,满足所有,一些,或没有过去的因果独立的标准。考虑到暗能量和最近的加速膨胀,我们的可观测宇宙有一个有限的共形寿命,因此在当前红移z = 1.87处有一个宇宙事件视界。因此,我们限制了成对的宇宙事件是否可以在时间结束之前发出彼此的世界线信号。最后,我们推广的标准,共享的过去和未来的因果域FLRW宇宙与非零空间曲率。
2013-08-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Cosmological singularities from high matter density without global topological assumptions
像霍金和彭罗斯这样的宇宙学奇点定理假设了局部曲率条件和全局曲率条件,比如存在一个紧凑的(非时间)切片。在这里,我们证明了一个新的奇异性定理的时间时空,满足我们所谓的“过去零聚焦”的条件。这样一个条件迫使所有具有未来端点的零测地线在过去完备的情况下形成一对共扼点。根据爱因斯坦场方程,如果物质场的密度在时空的过去保持足够高,就可以满足这样一个条件,正如在某些宇宙学场景中所预期的那样。所得到的定理并没有对时空的拓扑结构作出起始假设,例如存在一个紧凑的非时切片,如果除了一个“过去零聚焦”条件之外,我们还假设了类时收敛条件,那么就得到了与CMC叶理的存在和奇异性的性质有关的进一步结果。通过引入类时收敛条件,得到了所有类时测地线都是过去不完全测地线的结论,这比通常的单个不完全非类空测地线强得多。
2019-08-28 gr-qc math.DG
On Past Singularities in $k=0$ FLRW Cosmologies
FLRW宇宙学的基本奇点定理假设宇宙学模型中的物质含量服从强能量条件以及一个非正的宇宙学常数,这引起了一个无旋测地线奇点。在本文中,我们证明了一个重要的情况下,一个空间平坦的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙与正压物质只服从\emph{weak}能量条件与非负宇宙学常数也包含一个过去的奇异性。我们使用动力系统理论的拓扑方法来实现这一点。本文采用的方法是足够的一般,他们可以扩展到其他模型来研究过去的奇点的存在。
2016-09-09 astro-ph.CO gr-qc math-ph
Quantum Supersymmetric Cosmology and its Hidden Kac-Moody Structure
本文通过对SO(3)-齐次(Bianchi IX)宇宙学模型中D=4的简单超引力作用进行降维(到一个类时维),研究了超对称压缩三球的量子动力学.齐次引力子场的量子化导致了一个64维的费米子希尔伯特空间。代数的超对称约束和哈密顿的一个被发现关闭。人们发现量子哈密顿量是由生成秩为3的双曲卡茨-穆迪代数AE_3的(无限维)最紧致子代数的64维表示的算子构建的。这些算符的某些指数生成AE_3的Weyl群的旋量扩张,它描述了(在小波长极限下)宇宙奇点附近的混沌量子演化.
2013-06-14 gr-qc hep-th
The cosmological time functions and lightlike rays
证明了有限宇宙学时间函数$τ$的所有不连续点都位于过去的类光射线上。结果证明,如果$(M,g)$是一个没有过去类光射线的年代时空,则存在$g$的一个表示,使得它的宇宙学时间函数是正则的.此外,通过正则性条件的约化,给出了时空因果简单性和因果伪凸性的充分条件。证明了当$(M,g)$是与Minkowski时空的开子空间共形的时空或$τ$是连续的时空时,正则性的第二个条件可以简化为仅在不可延拓的过去因果射线上满足.
2020-10-15 gr-qc math-ph math.MP
Gowdy-symmetric cosmological models with Cauchy horizons ruled by non-closed null generators
光滑Gowdy对称广义Taub-NUT解是一类具有空间三球拓扑的非齐次宇宙模型。他们有一个过去的柯西视界与封闭的零生成器,他们通常预计将发展第二个柯西视界在未来。在这里,我们推广这些模型,让过去的柯西视界统治的非封闭零发电机。特别是,我们证明了这样一类具有两个功能自由度的解的局部和全局存在性。这消除了之前所需的在过去柯西视界处的渐近数据的周期性条件。此外,我们推导出一个三参数家庭的精确解,并研究其性质。
2016-08-21 gr-qc
The SUGRA Quintessence Model Coupled to the MSSM
我们研究宇宙的宇宙学演化时,精髓是在超引力建模,超对称性是在一个隐藏的部门打破,我们还包括在第三个独立的部门可观察到的物质。我们发现,隐藏扇区的超对称性破缺的存在导致修改的精髓潜力。我们专注于耦合的SUGRA精髓模型的MSSM和调查两种可能性。第一,只要调整了隐藏扇区的动态,就可以保持SUGRA势的形式。目前对违反等效原理的可用限制意味着现在对精粹场的真空期望值κ^{1/2}Q \ll 1的普遍限制。另一方面,隐藏的扇形场可能是稳定的,导致最小的精粹势,其中精粹场获得了引力子质量的数量级,大到足以规避可能的引力问题。然而,精粹场的宇宙学演化受到最小势的存在的影响。在宇宙历史的早期,精华场就在潜能的底部安顿下来。在背景和微扰水平上,精粹场的后续效应与纯宇宙学常数是不可区分的
2006-09-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Are we survivors of the sudden past singularity?
本文研究了宇宙过去演化中出现 II 型奇点的宇宙学模型,构建了相应场景并利用 Ia 型超新星、宇宙计时器和伽马射线暴数据约束参数,发现该模型无法被当前观测的运动学测试排除。
2023-09-08 gr-qc
Spacetime foam, midisuperspace, and the cosmological constant
也许宇宙学常数在普朗克尺度下确实很大,但被时空的普朗克尺度量子涨落“隐藏”了。我简要地回顾了这个建议,并提供了一些证据,来自一个简化的midissuperspace模型,一个适当的“泡沫”结构可以做隐藏一个大的宇宙学常数的工作,并可以持续时间演化。
2021-12-02 gr-qc hep-th
State-to-State Cosmology: a new view on the cosmological arrow of time and the past hypothesis
粒子和场的宇宙学边界条件经常被当作柯西问题来讨论,在柯西问题中,组态和共轭动量是在一个“初始”时间片上指定的。但这并不是指定边界条件的唯一方法,事实上,在作用原理公式中,我们经常指定两个时刻的构型,并考虑连接它们的轨迹。在这里,我们考虑一个经典的质点系与短程两体相互作用,边界条件的粒子的位置上的初始和最终的时间。对于大量随机排列在稀释气体中的粒子,我们发现典型的系统轨迹会自发地坍缩到一个小的空间区域,接近可获得的最大密度,然后再次膨胀。如果可以推广的话,这对宇宙学的时间箭头有重要的意义,可能会允许一种场景,其中两个边界条件都是通用的,并且宇宙的低熵态“初始”状态自然发生。
2021-06-29 gr-qc nlin.CD physics.class-ph
Evolution of Cosmological Horizons of Wormhole Cosmology
最近,我们通过求解爱因斯坦场方程,得到了具有Morris-Thorne型虫洞的宇宙学模型的精确解。我们找到了视视界,并分析了它们的几何性质,包括因果结构。在适当定义Kodama矢量的情况下,我们还导出了在视宇宙视界附近的Hawking温度。本文根据宇宙物质的分布,研究了视视界的动力学性质。物质主导、辐射主导和宇宙主导的宇宙被认为是一个单一组成的宇宙。作为一个多分量宇宙,我们采用包含物质和拉姆达的$Λ$ CDM宇宙。我们还考虑了视视界的速度,并将它们与没有虫洞的宇宙进行了比较。研究了虫洞模型中过去光锥和粒子视界的情况。由于有虫洞的时空的空间坐标被限制在喉道之外,过去的光锥可以通过移除小于虫洞的区域来操作。在共形时距坐标系中,无虫洞的过去光锥比有虫洞的过去光锥开始得早。穿越虫洞后,可以显示出与正常虫洞不同的部分。因此,从观察者过去的光锥确定的粒子视界距离不能以唯一的方式定义。穿越虫洞的情况可以扩展到另一个宇宙或遥远的因果不连通区域。
2019-06-20 gr-qc
Cosmological Spacetimes from Negative Tension Brane Backgrounds
我们确定了一类依赖于时间的度量与宇宙学的潜在应用,出现从负张力膜。宇宙学基于爱因斯坦-牛顿-麦克斯韦理论的一般类解,在{hep-th/0106120}中提出。我们认为双曲或平面对称的解描述了一对负张力$q$ -膜的引力相互作用。这些时空在每个膜附近都是静态的,但在后期变得依赖于时间并膨胀-在某些情况下渐近接近平坦空间。我们将这种膨胀解释为时空对膜存在的响应。含时区域提供了具有过去视界而没有过去裸奇点的宇宙时空的明确例子。过去视界可以被解释为S-膜。我们证明了在静态区域中的奇点是排斥时间的测地线,提取宇宙学的'反弹'解释,计算明确的收费和紧张的膜,分析经典的稳定性的解决方案(特别是视野)和研究粒子生产,推导出霍金的温度以及相关的熵的一般表达式。
2002-12-07 gr-qc hep-ph hep-th
No Chaos in Brane-World Cosmology
讨论了空间均匀膜世界宇宙模型在初始奇点附近的渐近动力学演化。我们发现,一般的宇宙学奇点是各向同性的Bianchi IX型膜世界模型,因此这些模型不表现出Mixmaster或类似混沌的行为接近初始奇点。我们认为,这是典型的更一般的宇宙模型在膜世界的情况下。特别是,我们证明了各向同性奇点是一个过去吸引子在所有的正交Bianchi模型,是一个局部的过去吸引子在一类非齐次膜世界模型。
2002-02-15 gr-qc hep-th
White Hole Cosmology and Hawking Radiation from Quantum Cosmological Perturbations
白洞内部的时空就像是一个各向异性的宇宙学背景,过去的奇点扮演着大爆炸奇点的角色。沿扩展空间方向的比例因子是收缩的,而沿双球面的比例因子是扩展的。考虑了一个永恒的Schwarzschild流形,研究了在白洞奇点附近产生的量子宇宙学扰动向过去的事件视界和黑洞外部传播的过程.结果表明,在白洞深处的观察者和在黑洞外面的观察者都共享同一个真空。我们计算的霍金辐射与这些量子白洞扰动所测量的观察者在外部的黑洞。此外,我们还考虑了白洞深处初始宇宙学扰动处于偏离Planck分布的“非真空”状态的一般情况下的霍金辐射.这种分析表明,如果黑洞不是完全黑色的(由于霍金辐射),那么白洞也不是完全白色的。
2022-11-23 gr-qc hep-th
Generating cosmological perturbations in non-singular Horndeski cosmologies
本文构建过去具有强引力的 Horndeski 反弹模型,证明可在早期收缩阶段可控生成与观测相符的宇宙学微扰谱。
2024-10-03 gr-qc hep-th
The Hawking Energy on the Past Lightcone in Cosmology
这项工作在宇宙学的背景下研究霍金能量。时空中一点的过去光锥是与宇宙学观测密切相关的自然几何结构。通过将过去的光锥切割成一个单参数的类空2-曲面族,研究了Hawking能量沿光锥的演化。强引力场可以产生光锥自相交和波前奇点。我们表明,在燕尾型奇点的存在下,霍金能量及其沿光锥的零生成元的变化仍然是明确的,随后讨论其积极性和单调性。
2020-10-15 gr-qc math-ph math.MP
The past attractor in inhomogeneous cosmology
我们提出了一个分析空间非均匀宇宙动力学的一般框架。它采用哈勃归一化的尺度不变的变量内的正交框架形式主义的定义,并导致制定爱因斯坦的场方程与一个完美的流体物质源作为一个自治系统的演化方程和约束。这个框架将空间均匀动力学以一种自然的方式作为一个特例,从而将早期的工作空间均匀宇宙学在更广泛的背景下,并允许我们借鉴在该领域获得的经验,使用动力系统方法。我们的目标之一是提供一个精确的公式化的方法,类空初始奇点的宇宙学模型,描述了由Belinski \v,Khalatnikov和Lifshitz。具体来说,我们构造了一个不变集,我们猜想形成的发展方程的局部过去吸引子。我们预计,这个新的配方将提供严格的定理证明的基础上空间非均匀宇宙模型的渐近行为。
2003-04-01 astro-ph gr-qc math-ph
Exact Dragging of Inertial Axes by Cosmic Energy-Currents on the Past Light-Cone
我们证明了精确的旋转拖动本地惯性轴(=自旋轴的陀螺仪)任意宇宙能量流的陀螺仪的过去光锥的线性扰动的Friedmann-Robertson-Walker宇宙学。因此,马赫提出的原理对任意线性宇宙学扰动都成立。
2014-06-18 gr-qc
Did the Universe Experienced a Pressure non-Crushing Type Cosmological Singularity in the Recent Past?
在最近的文献中已经表明,如果在宇宙的近过去,大约$70-150\,$万年前,突然的物理跃迁改变了造父变星的参数,那么$H_0$张力可能会被消除。在这封信中,我们强调这种突然转变的可能性是由我们的宇宙通过压力有限时间宇宙学奇点的平滑通道引起的。作为一个非破碎型奇点,压力奇点可以在宇宙中留下它的印记,因为它发生在全球和字面上的任何地方。我们讨论了这种情况下,可以很容易地实现$F(R)$重力,与强大的能量条件得到满足,而不需要一个标量场或特定的物质流体。我们还强调了压力奇异性会影响$F(R)$引力的有效引力常量的事实。此外,我们强调的事实是,压力奇点可以扰乱宇宙中的束缚物体的轨迹,这也是在文献中指出的,即使在广义相对论的背景下。在广义相对论的框架下,我们还用数值方法证明了当宇宙通过压力奇点时,椭圆轨道被扭曲并变成不同的椭圆轨道。这种轨道的中断可能对地球表面产生潮汐效应,例如对海水和海洋,关于月球椭圆轨道的扭曲。因此,地球绕太阳运行轨迹的扭曲可能在$70-150\,$ Myrs前影响了地球的气候。
2022-02-12 gr-qc
Viscous cosmological models and accelerated Universes
它表明,目前的加速度与过去的减速是一个可能的解决方案的弗里德曼方程,考虑宇宙作为一个标量与物质场的混合物,并包括一个非平衡压力项中的能量动量张量。暗能量密度相对于时间的衰减比物质能量密度相对于时间的衰减慢。包含非平衡压力导致物质场的衰减不太明显,过去的减速周期较短。
2002-12-12 gr-qc
Cosmological models based on an asymmetric scalar doublet with kinetic coupling of components. II. Numerical modeling
本文对具有动力学耦合的非对称标量二重态宇宙学模型进行数值模拟,系统分类了有限/无限过去与未来组合下的多种演化行为,并揭示了奇点附近正压系数趋于1以及标量场产生费米子对等关键性质。
2024-06-02 gr-qc
Hidden Symmetries of Higher Dimensional Black Holes and Uniqueness of the Kerr-NUT-(A)dS spacetime
证明了具有宇宙学常数且允许主共形Killing-Yano张量的Einstein方程的最一般解是Kerr-NUT-(A)dS度规.即使没有爱因斯坦方程,任何具有这种隐对称性的时空都可以写成正则形式,它保证了以下性质:它是彼得罗夫型D,它允许哈密顿-雅可比、克莱因-戈登和狄拉克方程的变量分离,这样的时空中的测地线运动是完全可积的。这些结果自然地推广了前面在四维空间中得到的结果。
2008-04-29 gr-qc hep-th
Hidden Negative Energies in Strongly Accelerated Universes
我们指出,具有状态方程w,使得1+w很小但为正的宇宙学加速理论仍然可能秘密地违反零能量条件。这种违反意味着存在这样的观测者,对他们来说,背景具有无限负的能量密度,尽管扰动没有鬼和梯度不稳定性。
2013-03-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On a Hidden Supersymmetry of Cosmological Billiards
Stockholm University(斯德哥尔摩大学);Taras Shevchenko National University of Kyiv(基辅塔拉斯舍甫琴科国立大学)
本文研究双曲李代数与几乎仿射李超代数的对应关系,将部分双曲李代数超对称化,列出97对可超对称化代数,分类不可对称化嘉当矩阵双曲李代数的超对称化及相关李超代数对应关系。
2026-09-01 gr-qc math-ph math.MP
On the strong coupling problem in cosmologies with "strong gravity in the past"
本文研究了一个具有“过去强引力”的弹跳宇宙模型(Jordan框架)中早期的潜在强耦合问题,该模型与暴胀(Einstein框架)共形相关。从Jordan框架中的朴素维数分析可以得出结论,量子强耦合能量尺度可以低于经典能量尺度。然而,从爱因斯坦框架的角度来看,情况不应该是这样。我们说明了这一点的计算约旦框架中显示取消的危险贡献的树级振幅。
2022-06-21 gr-qc hep-th
The averaging problem on the past null cone in inhomogeneous dust cosmologies
宇宙学模型通常忽略小尺度下时空流形的复杂性质,以假设理想化的广义相对论解来描述宇宙的平均动力学。虽然这些解决方案在解释数据方面非常成功,但它们在宇宙学中引入了许多难题,因此它们的基本假设很重要。在本文中,我们超越了通常的宇宙学假设,并提出了一个形式主义的平均本地广义相对论时空观察者的过去零锥:我们制定的平均性能的光阵面,因为它们从宇宙发射器传播到观察者。能量-动量张量由一个无旋尘埃源和一个宇宙学常数组成--与晚期宇宙时代的$Λ$ CDM模型中的组件相同--但度规解并不被\emph{a priori}约束为局部均匀或各向同性。这通常使大尺度动力学通过\emph{backreaction}效应偏离简单的Friedmann-Lematre-Robertson-Walker解。我们的形式主义量化这种偏离通过一个完全协变系统的面积平均方程的光阵面传播到一个观察者,它可以直接应用于分析和数值研究的宇宙观测。为此,我们制定了可观测量,包括有效角直径距离和宇宙学红移漂移的光阵面平均值,我们还讨论了这些观测量的反反应效应。
2022-12-28 gr-qc
Distinguished quantum states in a class of cosmological spacetimes and their Hadamard property
在最近的一篇论文中,我们证明了一大类时空,不一定是均匀的或各向同性的,在宇宙学水平上是相关的,拥有一个优选的余维1子流形,即,过去的宇宙学视界,在这个视界上,可以对存在于本体中的标量场理论的信息进行编码。这种批量到边界的重建过程需要确定一个首选的quasifree代数状态的散装理论,享有显着的属性有关的不变性下的等距(如果有的话)的体积和能量的积极性,并减少到众所周知的真空在标准情况下。在本文中,专门开放的FRW模型,我们扩展了以前得到的结果,我们证明了优先状态的阿达玛形式,因此,在度量的反作用是有限的,状态可以作为一个起点的重整化程序。这种状态在讨论度规标量涨落的演化时可以发挥突出的作用,这种分析经常在描述早期宇宙动态的任何模型的发展中进行,早期宇宙在过去经历了快速膨胀的暴胀阶段。
2008-12-21 gr-qc hep-th math-ph
The Cosmological Time Function
设$(M,g)$是一个时间定向的洛伦兹流形,$d$是$M$上的洛伦兹距离.函数$τ(q):=\sup_{p< q} d(p,q)$是$M$的宇宙学时间函数,通常$p< q$意味着$p$是$q$的因果过去。该函数称为常规当且仅当所有$q$的$τ(q) < \infty$以及沿着每个过去不可扩展的因果曲线的$τ\to 0$。如果时空$(M,g)$的宇宙学时间函数$τ$是正则的,它有几个令人愉快的结果:(1)它迫使$(M,g)$是全局双曲的,(2)$(M,g)$的每个点都可以通过静止曲线连接到初始奇点(即,最大化到奇点的距离的类时测地线),(3)函数$τ$是通常意义上的时间函数,特别地(4)$τ$是连续的,事实上局部Lipschitz和$τ$的二阶导数几乎处处存在。
1997-09-30 dg-ga gr-qc math.DG
Perturbed Spherically Symmetric Dust Solution of the Field Equations in Observational Coordinates with Cosmological Data Functions
利用Araujo和Stoeger(1999)给出的在观测坐标系中求解球对称场方程的框架,给出了在扰动FLRW球对称情况下的方程的形式和解,观测数据代表星系红移、星系数和观测者面积距离,两者都是我们过去光锥上红移的函数。强调了中心条件的重要性,即必须保持在我们的世界线C上的那些条件。在详细说明这些扰动的解决方案,我们讨论的规范问题和它的解决方案,在这种情况下,以及如何在数据中的错误和差距一起传播的真正的扰动。这将为用我们过去光锥上的观测数据来解决和解释更复杂的一般微扰问题的解提供指导。
2001-05-01 gr-qc
Inflationary spacetimes are not past-complete
许多膨胀的时空很可能违反弱能量条件,这是奇点定理的一个关键假设。在这里,我们提供了一个简单的运动学论证,不需要能量条件,宇宙学模型是膨胀-或只是膨胀足够快-必须在零和类时过去的方向是不完整的。具体来说,我们得到一个约束的哈勃参数的积分超过过去定向类时或零测地线。因此暴胀模型需要暴胀以外的物理学来描述时空暴胀区域的过去边界。
2003-01-14 gr-qc
Asymptotic silence of generic cosmological singularities
在这封信中,我们调查的通用宇宙学奇点的性质使用的框架开发的Uggla等人。我们这样做,通过研究过去的渐近动力学一般真空G2宇宙学,模型,预计捕捉奇异行为的通用宇宙学没有对称性。特别是,我们的研究结果表明,渐近沉默,即,所有时间线上的粒子视界对于一般的解决方案都缩小到零。此外,我们提供的证据表明,空间衍生物成为动态无关紧要沿通用的时间线,并沿这样的时间线到过去的演变是由一个渐进的动力系统,这是与一个不变的集-沉默的边界。我们还确定了一个吸引人的子集上的沉默的边界,组织的振荡动力学的通用时间线在奇异政权。此外,我们还讨论了与经常性尖峰形成相关的动态。
2005-01-25 gr-qc math-ph math.MP
How Dark is Dark Energy? A Lightcones Comparison Approach
Pavia University(帕维亚大学);National Group for Mathematical Physics (GNFM)(数学物理国家小组)
该研究通过光锥比较方法揭示暗能量常数的尺度依赖性,表明结构形成对宇宙学常数的贡献与假设值相当,挑战了暗能量恒定的传统观点。
2025-11-29 astro-ph.CO gr-qc math-ph