动力学K-精华和精髓

有效的精髓理论：w<-1的一面揭开面纱

The Effective Theory of Quintessence: the w<-1 Side Unveiled

我们研究一般的单场暗能量模型，通过参数化的最一般的理论，他们的扰动周围一个给定的背景，包括更高的导数条款。在适当的限度内，这种方法再现了标准的精髓，k-本质和幽灵凝聚。我们没有发现与状态方程w_Q < -1或穿越幻肢分界线w_Q =-1相关的一般病理学。稳定性要求暗能量的w_Q < -1侧在宇宙学尺度上表现为具有几乎为零的声速的k-本质流体。这意味着当与w_Q < -1或穿过体模分界线的数据模型进行比较时，应将声速设置为零。我们总结了典型平面（1+w_Q）与声速平方的理论和稳定性约束。

精粹的精华与压缩的成本

The essence of quintessence and the cost of compression

标准的两参数压缩的无限维暗能量模型空间显示出严重的局限性，即使与目前的SN-Ia数据。首先，它们无法应对快速进化--最新SN-Ia数据的最佳拟合显示，它们的进化很晚，而且非常迅速，达到了w_0 =-2.85。然而，所有的标准参数化（不正确地）都声称这个最佳拟合在大于2-sigma时被排除，主要是因为它们只在非常低的红移z < 0.2时才能很好地跟踪它。此外，他们错误地排除了观测上可接受的区域w &lt;< -1 for z >1。其次，参数化对加速度红移的估计大相径庭，从z_{acc} =0.14到z_{acc} =0.59不等。虽然这些失败在很大程度上治愈包括高阶项（3或4个参数），这导致新的退化，打开了以前排除的参数空间的大区域。最后，我们测试了一套理论精髓模型的参数化。广泛使用的z线性展开通常是最差的，在z=1时误差高达10%，在z &gt; 2时误差高达20%。所有这些都严重怀疑标准的双参数压缩在即将到来的高精度暗能量宇宙学时代的有用性，并强调了至少有三个参数的去相关压缩的必要性。

K-本质及其动力学项的参数化

Parametrization of K-essence and Its Kinetic Term

从描述暗能量性质的有效态函数函数$w_k(z)$出发，直接构造了k-本质场的非正则动力学项.采用通常的状态方程参数化方法，数值再现了非正则动力学项的形状，并讨论了k-本质的构造形式的一些特征。

用纯动力学的多重k-本质穿越幻影屏障

Crossing the phantom barrier with purely kinetic multiple k-essence

我们考虑多个k-本质源，并获得其动力学函数必须满足的条件，使纯动力学k-本质导致模型与幻影障碍交叉。在此之后，我们表明，多项式动力学函数允许整合的动力学方程确定的几何形状和k-字段。这样得到的模型在宇宙晚期加速膨胀，代表宇宙在有限的时间以一个大裂缝奇点结束。此外，这些模型从初始奇点开始演化，因此它们具有有限的时间跨度。

一般标量场的精确标度解和不动点

Exact scaling solutions and fixed points for general scalar field

我们发现，最一般的暗能量模型，具有一个标度解$ρ_ϕ\propto a^n$是k-本质模型，其中包括quintessence和快子模型。然后导出精确的标度解。给出跟踪解的势是平方反势，在这个解中，暗能量精确地跟踪背景物质场。由具有平方反比势的k-本征场可以得到具有指数势的本征场。我们还找到了不动点，并研究了它们的主要性质，从而确定了标量场的主导不动点。

动力学驱动的精髓

Kinetically Driven Quintessence

最近，一类新的模型的通货膨胀已被发现，其中的通货膨胀动力学驱动的（非正则）动力学项，而不是潜在的条款。作为一个明显的推广，我们证明了一个仅含非正则动力学项的标量场的行为类似于一个时变的、目前具有负压的能量分量，即其本质。我们提出了一个模型，它有一个恒定的状态方程，也就是说，一个“动力学的”对应的Ratra-Peebles模型的一个quintessence字段与潜在的长期。我们清楚的相平面的结构，并表明，典型的解决方案是一个后期的时间吸引子。我们还给出了一个模型的“幻影”的组成部分，它有一个状态方程与$w=p/ρ<-1$。

多个动力学k-本质、幻影屏障穿越和稳定性

Multiple kinetic k-essence, phantom barrier crossing and stability

我们调查模型的暗能量与纯动力学的多个k-本质源，允许跨越的幻影分界线，而不违反条件的稳定性。我们知道，如果有一个以上的动力学k场，我们就有可能建立暗能量模型，其状态方程参数$\wx$在最近的红移处穿过-1（幻影势垒），正如超新星Ia和其他观测探测器所指出的那样。然而，这样的模型可能会遭受宇宙学不稳定性，因为当$\wx = -1$势垒被跨越时，暗能量密度扰动的有效传播速度$\cx$可能变成{ \it imaginary}。计算出$\cx$的表达式，我们发现多个动力学k-本质场确实导致$\wx = -1$穿越暗能量模型，满足稳定性判据$\cx^2 \geq 0$以及条件$\cx \leq 1$（自然单位），这意味着暗能量不是超光速的。作为一个具体的例子，我们构建了一个幻影障碍交叉模型，涉及三个k场，其中$\cx$是一个常数，位于0和1之间。该模型与超新星Ia Union的最新数据拟合良好，最佳拟合表明，$\wx$在红移$z \sim 0.2$处穿过-1，而暗能量密度在更高的红移处几乎跟踪物质密度。

作为统一的暗物质的质子动力学k-本质

Purely kinetic k-essence as unified dark matter

我们研究k-本质模型中的拉格朗日p是一个函数，只有一个标量场φ的衍生物，并不依赖于明确的φ。对于p的任意函数形式，φ的演化可以用精确的解析解给出。在p的函数形式上的相当一般的条件下，这样的模型可以演化到以密度标度为特征的状态，标度因子为rho = rho_0 + rho_1（a/a_0）^{-3}，但声速c_s^2始终<< 1。这样的模型可以作为暗物质和暗能量的统一模型，同时避免了广义Chaubergin气体模型的问题，这是由于在这些模型中不可忽略的声速。c_s << 1的暗能量分量抑制了大角度尺度上的宇宙微波背景起伏。

第一千一百二十六章束缚宇宙本源

Constrainting Cosmic Quintessence

宇宙本质模型的一个一般特征是在辐射主导时期的标量场中可能存在显著的能量密度。这种可能性甚至更大，如果精华场开始于一个动力学主导的区域，例如可能在“精华暴胀”的末尾产生。“因此，这些模型可以受到原始核合成和光子退耦时代的限制。在这里，我们分析了动力学主导和幂律的精髓领域（有和没有超重力校正）。我们量化了允许的初始条件和有效势参数。我们还推导出在典型的通货膨胀结束时的物质创造的时代的限制。

k-本质宇宙学中的暗物质到暗能量跃迁

Dark matter to dark energy transition in k-essence cosmologies

我们实现了从暗物质到暗能量在k-本质宇宙学的一个非常大的一组动力学函数$F$的过渡，在某种程度上替代最近的建议，使用广义Chaubergin气体和瞬态模型。这里我们要求压强在压强为零的某个动能值附近允许幂律展开。此外，对于合适的模型参数值，暗物质的声速将较低。我们首先用相当一般的术语来介绍讨论，然后考虑两个例子来说明。

基于一个膨胀子的耦合本质和幻影

Coupled Quintessence and Phantom Based On a Dilaton

在声子暗能量模型的基础上，我们考虑了两种情况：具有正动能的声子场（耦合的精解）和具有负动能的声子场（幻影）。在这两种情况下，我们调查的存在性吸引子的解决方案，相应的状态方程参数$ω=-1$和宇宙密度参数$Ω_σ=1$。我们发现，物质与声子之间的耦合项并不影响吸引子解的存在性。在墨西哥帽势中，从数学上描述了吸引子的行为，即状态参数$ω$和宇宙密度参数$Ω$的演化.最后，我们数值计算了耦合项对$X(\fracσ{σ_0})$和$Y(\frac{\dotσ}{σ^2_0})$相对于$N(lna)$演化的影响。

关于Quintessence我们已经知道的

What We Already Know About Quintessence

良好的追踪需要大量的精华能量分数，即使是在过去，但潜力还没有真正缓慢滚动。超新星的宇宙加速约束排除了常数状态方程和逆幂势，但允许SUGRA势和其他良好的跟踪器，其中精华能量控制和动能抑制{ \em两者}最近才开始。这使得我们生活的时间在{ \em two}方面变得特别。

对宇宙本质和本质暴胀的限制

Constraints on Cosmic Quintessence and Quintessential Inflation

最近，人们试图用标量场演化的类吸引子动力学解来理解当前暗能量和物质能量的近似一致性。在这些模型中，场与主导成分耦合，并且只在物质缩减时代开始后才像宇宙学常数那样起作用。然而，这样的解决方案的一个通用功能，是显着的能量密度的可能性，在辐射主导的时期期间的标量场。如果精粹场开始于一个在精粹暴胀结束时产生的动力学主导的状态，这种可能性甚至更大。因此，这些模型可以影响和约束的原始核合成和光子退耦的时代。在这里，我们分析了一种流行的形式的quintessence场（有和没有超重力校正）和量化的限制，允许的初始条件和参数的有效潜力。我们还推导出在典型的通货膨胀结束时的物质创造的时代的限制。

A k-essence Model Of Inflation, Dark Matter and Dark Energy

We investigate the possibility for \textit{k}-essence dynamics to reproduce the primary features of inflation in the early universe, generate dark matter subsequently, and finally account for the presently observed acceleration. We first show that for a purely kinetic \textit{k}-essence model the late time energy density of the universe when expressed simply as a sum of a cosmological constant and a dark matter term leads to a static universe. We then study another \textit{k}-essence model in which the Lagrangian contains a potential for the scalar field as well as a non-canonical kinetic term…

Phantom K-本质理论的稳定性

On the Stability of Phantom K-essence Theories

我们表明，幻影暗能量，如果它是由一个K-本质理论描述，有三个基本问题：第一，它的哈密顿量是无界的从下面。第二，经典稳定性排除了状态方程越过“λ势垒”$w_Λ=-1$。最后，状态方程和声速都是无界的--第一个，从下面开始，第二个，从上面开始--如果动力学项不受动力学的限制。

K-本质热力学

Thermodynamics of k-essence

利用有限温度下的场论形式讨论了暗能量的热力学性质。特别是，我们将我们的形式主义的一个纯粹的动力学类型的k-本质。我们一般地指出，与暗能量有关的熵总是等于或大于零。因此，与通常所说的相反，违反零能量条件（幻影暗能量）并不一定会产生负熵。此外，我们还发现k-本质场的热涨落可以用一个有效自由度为cs ^{-3}的自由玻色子气体来表示。

K-Essence的基本要素

Essentials of k-essence

最近，我们引入了“k-本质”的概念，作为一个动力学的解决方案，自然地解释为什么宇宙在其演化的后期阶段进入了加速膨胀的时代。该解决方案避免了参数和人择参数的微调。相反，k-本质是基于一个动态吸引子解的想法，这使得它只在物质支配开始时才充当宇宙学常数。因此，k-本质超过了物质密度，并导致宇宙在大约现在的时代加速。本文给出了在作用量中含有非线性动能项的演化标量场的k-本质和动力学吸引子的基本理论。我们提出的指导方针，建设具体的例子，并表明，有两类解决方案，其中一个宇宙加速永远持续，其中一个加速有有限的持续时间。

幻影热力学再探

Phantom Thermodynamics Revisited

虽然广义Chaubergin幻影模型不显示任何大的RIP奇点，我们研究了k-本质模型与非正则动能，可能有一个大的RIP未来奇点的幻影区域。我们提出了我们的结果，通过微调参数（$β$），这是密切相关的典型动力学项在$k$本质形式主义。尺度因子$a(t)$在初始演化阶段可能为负，并在特定的$β$范围内减小。一旦仔细选择了$β$，则比例因子在所有时间都不会有奇异性。

Exact Analysis of Scaling and Dominant Attractors Beyond the Exponential Potential

By considering the potential parameter $Γ$ as a function of another potential parameter $λ$[47], We successfully extend the analysis of two-dimensional autonomous dynamical system of quintessence scalar field model to the analysis of three-dimension, which makes us be able to research the critical points of a large number of potentials beyond the exponential potential exactly. We find that there are ten critical points in all, three points $P_{3, 5, 6}$} are general points which are possessed by all quintessence models regardless of the form of potentials and the rest points are closely connec…

相互作用的精髓、宇宙加速度和符合问题

Interacting Quintessence, Cosmic Acceleration and the Coincidence Problem

面对暗能量主导的扁平宇宙的最新证据，宇宙学家努力解决诸如宇宙学常数问题、极端微调和宇宙巧合问题等深层次的宇宙之谜。我们观察到遥远超新星变暗的程度表明，宇宙加速至少和宇宙学常数模型一样严重。将这一点外推到我们的宇宙未来，意味着一个寒冷而空虚的宇宙或在“大撕裂”中爆炸性死亡的可怕景象。我们构造了一类暗能量和暗物质的动力学标量场模型。在这门课中，我们可以解释为什么超新星意味着宇宙状态方程$w\lesssim-1$，解决微调问题，保护宇宙免于过早加速，并预测未来暗物质中暗能量的恒定比例（从而解决巧合问题），满足主导能量条件，并确保引力束缚的物体永远保持这种状态（避免大撕裂）。这是实现与弦论启发拉格朗日包含标准的动力学条款，指数潜力和耦合，和参数的顺序统一。

具有指数耦合的扩展的精粹

Extended quintessence with an exponential coupling

我们研究了一类扩展的经典宇宙学，其中扮演暗能量角色的标量场与Ricci标量指数耦合。我们发现，在早期宇宙中，由Klein-Gordon方程中的有效引力势引起的动力学支配着场的运动。由此产生的“R-boost”轨迹的特征是暗能量密度的动能，由[3 \rhomnr 0（1+z）]^2 [ 32 rhor 0 omegaJBD 0]^（-1）给出，其中omegaJBD 0、rhor 0和rhomnr 0是目前计算的，分别代表Jordan Brans Dicke参数、相对论物质的密度和在红移z处非相对论物质的密度。我们表明，这样的轨迹表示一个吸引子，相当于跟踪的状态方程w=-1/3的解决方案，提供了一个大盆地的吸引力的初始暗能量密度，而不管的势能产生加速度今天的属性。我们从大爆炸核合成（BBN）的最新的约束，我们表明，他们在很大程度上满足有趣的轨迹的暗能量标量场在早期宇宙。我们计算了这些宇宙学中的宇宙学扰动谱。对于一个固定值的ω JBD 0，投影和集成的萨克斯-沃尔夫效应的宇宙微波背景各向异性是相当大的指数的情况下，相对于一个二次非最小耦合，反映了一个事实，即有效的引力常量指数依赖于该领域的动态。