Interacting Dark Side of Universe Through Generalized Uncertainty Principle
我们研究了弦论和双狭义相对论等量子引力理论中的广义不确定原理对宇宙学的影响。利用广义Poisson括号，我们得到了修正的Friedmann和Raychaudhuri方程，并提出了一个动力学的暗能量来解释宇宙的晚期加速。在考虑了暗物质与暗能量的相互作用后，从最小长度出发，得到了暗物质和暗能量的有效宇宙学参数和状态方程参数。最后，我们表明，由此产生的模型是等效的幻影和Tachyon领域。
2019-01-20 gr-qc
Topology of the Universe: Theory and Observations
“人们可以想象，由于天文学经验的极大扩展，整个宇宙由我们银河系的无数相同副本组成，无限空间可以被分割成立方体，每个立方体都包含我们银河系的完全相同副本。我们真的会坚持同一个世界有无限多个相同重复的假设吗？>...如果我们认为这些重复是虚幻的，而在现实中，空间具有特殊的连接性质，因此，如果我们从一个侧面离开任何一个立方体，那么我们立即从相反的侧面重新进入它，我们会更高兴。（史瓦西1900，1998年译）在本世纪的大部分时间里，宇宙拓扑学的理论和观测方面的发展都很缓慢，但现在进展迅速，最令人感兴趣的尺度是1-10 h^-1 Gpc，而不是10 kpc。本课程将简要回顾这一主题的历史、数学和观测方面。
1999-05-19 astro-ph gr-qc hep-ph
Fundamental scalar fields and the dark side of the universe
从几何前提出发，我们推论了基本宇宙学标量场的存在。然后，我们考虑物理相关的情况下，时空度量是由一个或一般来说，由两个标量场，在符合Papapetrou算法。第一种场被认为是暗能量，它具有极小但有限的（亚量子）哈勃质量标度（~ 10^-33 eV），可以用准静态电场的中性叠加来表示。第二个领域是确定与暗物质作为一个有效的标量聚集组成的原始中微子和反中微子在一个特殊的快子状态。
2015-11-02 astro-ph.CO gr-qc
On the origin of the holographic universe
在这项工作中，我们重新审视全息暗能量的概念已经提出了宇宙学的应用。更精确地说，通过考虑一方面由格点场论产生的熵和另一方面黑洞的贝肯斯坦-霍金熵的界限，我们表明，所谓的全息暗能量不能像文献中所声称的那样容易地被模拟。此外，电子$(g-2)$实验的限制再次考虑。结果表明，对电子磁动量的修正为${\mathcal{O}}(10^{-23})$量级。
2023-01-11 gr-qc hep-ph hep-th
Spherical Universe topology and the Casimir effect
本文将因式分解的3球上的模问题应用于自旋为0、1/2和1的无质量场的场论计算。因子的退化，包括透镜空间，是以几何方式整齐地导出的。真空能用多面体度表示，并利用复盖群的循环分解给出了等价的表达式。标量函数行列式的计算和光谱不对称函数处理的单边透镜空间上的显式形式相同的方法。
2004-04-16 astro-ph gr-qc hep-th
First Order Extended Gravity and the Dark Side of the Universe: the General Theory
广义相对论并不是引力的权威理论，这是因为它在理论和实验上都存在一些缺陷。在大尺度上（天体物理学和宇宙学尺度），试图将它与今天的观测数据相匹配，导致调用暗能量和暗物质作为宇宙流体的主体成分。由于在基本水平上，没有最终的证据存在于这些成分中，很明显，广义相对论在红外尺度上存在缺陷。另一方面，试图制定比爱因斯坦理论更普遍的理论会引起数学上的困难，需要解决办法，这反过来又会从解释的角度产生问题。我们在这里提出了一个全新的方法来数学对象的引力理论可以写在一个一阶帕拉蒂尼形式主义，并介绍了暗度规的概念，它可以完全绕过引入干扰概念，如暗能量和暗物质。
2009-11-11 gr-qc
The Dark Side of the Universe after Planck
最近公布的普朗克数据表明，在$Λ$ CDM模型中，哈勃常数$H_0$比哈勃空间望远镜计划（HST）的小，物质成分$Ω_m$比超新星遗产巡天（SNLS）的大。在本文中我们发现，尽管暗辐射的引入可以缓和普朗克和HST之间的$H_0$的张力（来自普朗克+WMAP极化（WP）+重子声振荡（BAO）+超新星Union 2.1的组合580 SNe（Union 2.1）+HST的汇编数据集的$68\%$ CL处的$ΔN_{\rm eff}=0.536_{-0.224}^{+0.229}$），但普朗克的$Ω_m$仍然不能很好地与SNLS的兼容。在$w$ CDM模型中，Planck和其他天体物理数据之间的紧张关系可以得到明显的缓解，这些数据的组合更倾向于一种幻影状的暗能量，其CL值大于$95\%$ CL值：$w=-1.15\pm 0.07$和$w=-1.16\pm 0.06$分别来自Planck+WP+BAO+Union2.1+HST和Planck+WP+BAO+SNLS+HST的$68\%$ CL值.从统计学的角度来看，没有证据表明存在随时间演化的状态方程（与Planck+WP+BAO+SNLS+HST组合的常数状态方程相比，$Δχ^2=-0.3$）。
2014-02-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The dark side of gravity: Modified theories of gravity
现代天体物理学和宇宙学模型面临着两个严重的理论难题，可以概括为暗能量和暗物质问题。相对于前者，宇宙学已经进入了一个“黄金时代”，在这个时代，高精度的观测数据已经证实了宇宙正在经历一个加速膨胀的阶段。在文献中已经提出了几个负责这种膨胀的候选者，特别是暗能量模型和修正的引力等等。人们可能会问：驱动宇宙加速的所谓“暗能量”是什么？它是一种真空能量还是一种动力学场（“精粹”）？或者是由于红外线修正爱因斯坦的广义相对论的加速？在暗物质的背景下，两个观察，即银河系旋转曲线的行为和星系团的质量差异，建议存在一个（非或弱相互作用）形式的暗物质在银河系和河外尺度。也有人提出，修正引力可以解释银河系动力学，而不需要引入暗物质。我们简要回顾了一些修正的引力理论，解决了现代物理学面临的这两个有趣而令人兴奋的问题。
2008-07-10 astro-ph gr-qc hep-th
Backreaction effects on the matter side of Einstein's field equations
最近，我们推导出了一个新的和紧凑的表达式如何在宇宙流体的物质场的扰动可以导致偏离标准的弗里德曼方程。值得注意的是，在暗区中，体积和剪切粘度对速度扰动的耗散阻尼可以修改宇宙在任意大尺度上的膨胀历史。在这种效应足够大的宇宙中，它可以解释宇宙膨胀的加速。但是，即使暗物质的粘性较低，其影响也相应较小，但在精确宇宙学时代，它可能会产生可观察到的后果。在这里，我们回顾了这种逆反应效应的起源和进一步限制它的可能性。
2015-06-01 gr-qc
Cosmology in the laboratory: an analogy between hyperbolic metamaterials and the Milne universe
这篇文章表明，紧致米尔恩宇宙几何，玩具模型的大紧缩/大爆炸过渡，可以实现双曲超材料，一类新的纳米工程系统，最近发现它的方式作为一个实验场宇宙学的想法。一方面，克莱因-戈登粒子，以及快子，被用作米尔恩几何的探针。另一方面，光在两种版本的基于液晶的超材料中的传播提供了类比。它示出的超材料中的射线和波动光学模仿，分别，经典的轨迹和波函数传播，米尔恩探针，导致令人兴奋的角度实现粒子隧道通过宇宙奇点的实验测试，例如。
2017-11-19 cond-mat.soft gr-qc
Constraints on Cosmic Opacity from Bayesian Machine Learning: The hidden side of the $H_{0}$ tension problem
贝叶斯（概率）机器学习用于探测宇宙的不透明性。它依赖于一个生成过程，其中模型是生成涉及模型未知参数、我们的先验信念的数据的关键对象，并允许我们获得后验结果。宇宙不透明度的约束条件是针对两个平坦模型$Λ$ CDM和XCDM（这两个模型都有$ω_{de} \neq -1$），分别针对三个红移范围$z\in[0,2.5]$、$z \in[0,5]$和$z\in[0,10]$确定的。这是为了了解在非常深的宇宙中，对宇宙不透明度的约束是如何变化的，也是为了检查红移范围的依赖程度。考虑以下不透明度形式，$τ(z) = 2εz$和$τ(z) = (1+z)^{2ε} -1$，对应于在$z=0$的观察者和在$z$的源。我们的分析结果表明，宇宙不是完全透明的，这可能对$H_{0}$张力问题产生重大影响。在生成过程中，由于宇宙的不透明性，观测者接收到的通量减少的事实已经被考虑在内。在分析中，光度距离与宇宙学模型已被采用。
2020-08-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum bounce and cosmic recall
圈量子宇宙学预言，在简单的模型中，经典广义相对论的大爆炸奇点被量子反弹所取代。由于反弹附近的极端物理条件，一个自然的问题是，宇宙是否可以保留，反弹后，关于前一个时代的记忆。更确切地说，宇宙在通过反弹而统一地演化之后，是否保留了状态的各种属性，或者它是否像最近提出的那样患有某种宇宙健忘症？在这里，我们表明，这个问题至少可以在一个精确可解的模型中得到明确的回答，该模型是从圈量子宇宙学的一个小的简化推导出来的，对于这个模型，量子理论有完全的分析控制。我们表明，如果存在一个半经典状态在后期的一侧，周围的一对正则共轭变量达到峰值，那么有很强的边界上的波动反弹的另一边，这意味着半经典。对于这样一个增长到1兆秒差距大小的模型宇宙，在后期，在反弹过程中，模型的唯一非平凡可观测的相对涨落的变化小于$10^{-56}$（对于增长更大的宇宙变得更小）。宇宙保持着（几乎）完全的回忆。
2008-03-27 gr-qc hep-th
Geometric Perfect Fluids and Dark Side of the Universe
本文提出宇宙晚期加速膨胀可由高阶曲率项形成的几何完美流体驱动，并通过D维二次引力场方程分析减速参数演化，证明在合适参数下时空曲率足以解释当前加速膨胀。
2024-08-06 gr-qc
Inflation, Dark Energy and Dark Matter in Supergravity
宇宙的黑暗面，包括早期宇宙的宇宙膨胀，现在的暗能量和暗物质，理论上可以用超引力来描述，尽管它不是微不足道的。我们回顾了支持和反对超对称和超引力的论点，并定义了描述宇宙黑暗面的可行的超引力模型，这些模型与所有当前的观测结果一致。我们的暴胀理论是基于Starobinsky模型，暗能量被认为是正的宇宙学常数（de Sitter真空），而暗物质粒子则是由最轻的超对称粒子与超大质量引力子所确定的。超对称性自发破缺起着关键作用。
2019-09-12 gr-qc hep-ph hep-th
Euclidean quantum gravity and stochastic approach: Physical reality of complex-valued instantons
在这次演讲中，我们比较了两种状态：随机暴胀中的定态和宇宙的基态波函数。我们已经知道，对于具有静态场的势，两个图像给出相同的概率分布。在这里，我们超越了这个界限，断言两幅图画确实有更深的关系。我们举例说明一个简单的例子，如果某个场值在统计侧具有非零概率，则存在相应的瞬子。这个瞬子应该是复值的。此外，在欧几里得侧的紧致流形可以被解释为随机宇宙中的粗粒度网格大小。最后，我们总结了最近的研究现状和可能的应用。
2012-12-13 gr-qc hep-th
The R_h=ct Universe Without Inflation
宇宙学标准模型（LDCM）中的视界问题源于观测到的宇宙微波背景辐射的均匀性，它在任何地方都具有相同的温度（除了微小的随机波动），即使是在天空相对两侧的区域，它们似乎位于彼此的因果视界之外。由于没有任何以光速或低于光速传播的物理过程能使它们达到热平衡，因此，宇宙在其婴儿期似乎需要极不可能的初始条件。在本文中，我们研究这个著名的问题，考虑光子传播通过弗里德曼-罗伯逊-沃克（FRW）时空在一个更基本的水平比以前已经尝试过，证明了视界问题只出现在一个子集的FRW宇宙学，如LCDM，其中包括一个早期阶段的快速减速。我们证明了视界问题对于最近引入的R_h = ct宇宙是不存在的，排除了包含暴胀的主要动机。我们通过直接计算证明，在R_h = ct宇宙中，即使是宇宙的相对两侧，从宇宙膨胀的最初时刻起，也一直与我们有着因果联系。因此，在R_h = ct宇宙的背景下，从t = 10 ^{-35}秒到10 ^{-32}秒的假设的暴胀时期不需要解决这个特殊的"问题"，尽管它仍然可以为宇宙学提供好处。
2013-04-03 astro-ph.CO gr-qc
Quantum Gates to other Universes
我们提出了一个微观模型的桥梁连接两个大的反德西特宇宙。宇宙可以全息描述为三维${\cal N}=4$超对称规范理论，它基于大的线性颤动，而桥是一个小秩的$n$规范群，充当信使。在重力方面，桥是一个高度弯曲的AdS $_5\times$ S $_5$喉部，携带五种形式通量的$n$单位。我们导出了两个无质量引力子混合的普适表达式：$M^2 \simeq 3n^2 (κ_4^2 + κ_4^{\prime\,2})/16π^2$，其中$M$是引力子的质量分裂，$κ_4^2, κ_4^{\prime\,2}$是AdS $_4$宇宙的有效引力耦合，$n$是门的量子化电荷。这与早期基于双迹变形的结果一致，重要的区别是这里的有效耦合是量子化的。我们认为，全息双迹模型的明显的非局部性是通过整合门的（稀缺的）自由度来解决的。
2018-07-01 gr-qc hep-th
Quantum Transitions Through Cosmological Singularities
在宇宙学的量子理论中，时空只在宇宙的波函数所定义的位形空间的有限区域中表现出经典的行为。量子跃迁可以连接不同补丁中的经典进化。工作在鞍点近似和在minisuperspace，我们计算量子跃迁连接通货膨胀的历史跨越德西特像喉咙或奇点。这就提供了一种可能性，说明一个膨胀的宇宙在向后演化时，如何过渡并分支成量子反弹对面的一个历史系综。将我们的分析推广到具有负区域的标量势，我们确定了描述经典收缩、嘎吱嘎吱的ekpyrotic相和暴胀宇宙之间的量子跃迁的鞍点。
2017-01-19 gr-qc hep-th
Euclidean quantum gravity and stochastic inflation
本文比较了欧氏量子引力和随机暴胀中标量场的色散。我们使用爱因斯坦引力和具有二次势的最小耦合标量场。我们把注意力限制在小质量和小场的情况。在欧几里德方法中，我们引入了用瞬子近似的基态波函数。我们使用了一种数值方法来寻找满足经典性的瞬子。在随机方法中，我们引入了哈勃补丁的概率分布，可以近似为局部均匀宇宙到平滑尺度。我们假设基态波函数对应于随机宇宙概率分布的定态。通过比较两种方法的离散度，我们得出三个主要结果。(1)对于一个具有一定值的统计分布，我们可以在欧几里得侧找到一个对应的瞬子，并且它应该是一个复值瞬子。(2)欧几里德方法的宇宙的大小对应于随机侧的平滑尺度;宇宙直到欧几里德瞬子都是齐次的。(3)此外，当质量增加到临界值时，两种方法同时断裂。因此，在随机方法中的经典不均匀性的产生和在欧几里德方法中的经典不稳定性是相关的。
2014-09-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Solutions to the tethered galaxy problem in an expanding universe and the observation of receding blueshifted objects
我们使用星系的动力学，最初设置在一个恒定的适当的距离从观察者，推导和说明两个反直觉的广义相对论的结果。虽然星系确实逐渐加入宇宙的膨胀（哈勃流），但它并不一定会远离我们。特别是，在目前流行的宇宙学模型中，它包括一个宇宙学常数，星系从观察者那里后退，因为它加入了哈勃流，但在以前流行的冷暗物质模型中，星系接近，穿过观察者，并在天空的另一边加入哈勃流。我们表明，这种行为与广义相对论的观点是一致的，即空间正在膨胀，并由宇宙膨胀的加速度决定-而不是与膨胀本身相关的力或阻力。我们还表明，在一个恒定的适当距离的对象将有一个非零的红移，后退的星系可以蓝移和接近的星系可以红移。
2003-05-01 astro-ph gr-qc
Arrows of Time in the Bouncing Universes of the No-boundary Quantum State
我们在一个小超空间模型中，从宇宙的量子态（NBWF）的无边界理论出发，导出了宇宙的时间箭头。时间的箭头被四维地看作是宇宙的四维洛伦兹历史的性质。这些历史的概率由NBWF预测。对于在最小半径处具有规则“反弹”的历史，我们发现波动在反弹处很小，并且在两侧的膨胀方向上增长。对于具有大爆炸和大挤压奇点的经典历史，我们发现涨落在一个奇点附近很小，并通过膨胀和收缩增长到另一个奇点。因此，由涨落增长定义的时间箭头在整个跳跃时空中指向一个方向，但在跳跃时空中是双向的。我们认为，电磁，热力学和心理箭头的时间是对齐的波动箭头。双向箭头的因果关系的影响进行了讨论。
2012-04-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational collapse with torsion and universe in a black hole
该研究通过 torsion 阻止奇点形成，提出宇宙可能起源于另一个宇宙中的黑洞。
2025-11-19 astro-ph.CO gr-qc
Status of Electromagnetic Accelerating Universe
本研究提出将暗能量解释为暗物质中占多数的带电组分的新方法，构建电磁加速宇宙模型，该模型当前弗里德曼方程与传统方法一致，宇宙学常数随物质成分时间演化，状态方程符合观测精度。
2024-04-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
A comprehensive view of cosmological Dark Side
最近的宇宙学和天体物理学观测指出，宇宙正在加速膨胀，充满了不发光的物质。为了解释观测到的大尺度结构和这种加速行为，需要大量的暗能量和暗物质。尽管在理论和实验层面上已经做了许多尝试，但到目前为止，已经提出了几种模型来解释这种神秘的成分。然而，到目前为止，关于暗成分的性质还没有最终的结论，所以这个问题是完全开放的。在这篇文章中，我们回顾了暗能量和暗物质问题的最新结果和想法，但不要求完整性。
2013-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Collapse with Torsion and Universe in a Black Hole
本文研究自旋流体在爱因斯坦-嘉当理论中的引力坍缩，证明挠率排斥可避免奇点并形成反弹，最终提出我们的宇宙可能诞生于另一个宇宙中的黑洞。
2023-07-23 astro-ph.CO gr-qc
Non-dopplerian cosmological redshift parameters in a model of graviton-dusty universe
可能的影响被认为是由一个假设的超强相互作用的光子或大质量的机构与引力子背景的单个引力子。如果完整的宇宙学红移幅度是由相互作用引起的，那么在一个平坦的非膨胀宇宙中，作为红移函数的光度距离与Riess等人拟合超新星宇宙学数据的特定函数非常相似。从另一个方面来看，在这种情况下，每个相对于背景缓慢移动的大质量物体都会经历恒定的加速度，与哈勃常数成比例，与先驱者10号和11号的小加速度相同。
2004-12-06 gr-qc
Quantum Big Bounce of the isotropic Universe via a relational time
本文采用自相互作用标量场作为关系时间，分析各向同性宇宙的正则量子动力学，发现在标准量子化和聚合物表述下，宇宙从坍缩到膨胀的跃迁概率分布相似，且在动量均值一致时达到最大，呈现半经典大反弹特征。
2023-05-08 gr-qc
Universe in a black hole in Einstein$-$Cartan gravity
University of New Haven（新哈文大学）
本文提出在爱因斯坦-嘉当引力中，黑洞内物质反弹形成新宇宙，并通过量子粒子产生解释暴涨和再加热。
2026-05-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On The Dark Side of Quasar Evolution
最近改进的质量密度rho_BH的超大质量黑洞（SMBHs）在本地宇宙的测定允许rho_BH与从过去的类星体活动接收到的光量的准确比较。这些比较支持了局部SMBH是“死类星体”的概念，并得出了宇宙SMBH吸积的平均辐射效率的值>~ 0.1。BH聚结可能是类星体质量组合的重要组成部分，但不会产生任何可观测的电磁信号。因此，忽略这种合并过程中的引力波（GW）发射（这会减少锁定在残留BH中的质量），会导致过高估计的引力波。在这里，我们对这种偏差的大小进行了限制。我们计算的累积质量损失的GW经历了一个有代表性的人口BH在重复的宇宙学合并，使用损失处方的基础上详细的广义相对论计算。尽管在每个单个SMBH的组装历史中可能有大量的合并，但我们发现几乎相等质量的合并是罕见的，因此累积损失可能是适度的，最多增加20%的推断值。因此，最近的估计值λ>~ 0.1似乎是可靠的。空间干涉仪LISA应该通过测量大质量黑洞的质量和合并速率到宇宙学距离，为类星体演化的黑暗面提供经验约束。
2004-07-01 astro-ph gr-qc
Test Matter in a Spacetime with Nonmetricity
在弦论中，或者在宇宙的极早期，在暴胀模型中，时空可能变成非黎曼的例子出现在普朗克能量之上。最简单的这种几何是度量仿射几何，其中{ \it nonmetricity}表现为与曲率和挠率并列的场强。在物质中，剪切流和膨胀流与非度量性耦合，它们是非度量性的来源。在回顾了运动方程和Noether恒等式之后，我们研究了度规-仿射引力规范理论最近的两个真空解。然后，我们使用这些解决方案中的非度量值来研究适当的测试物质的运动。作为一个类Regge轨线的强子激发带，实验物质被赋予剪切自由度，用世界旋量描述。
1996-04-24 gr-qc hep-th
A FRW Dark Fluid with a Non-Linear Inhomogeneous Equation of State
本文考虑了一种由非线性非齐次状态方程所支配的暗Friedman-Robertson-Walker流体，它可以被看作是一个方便而简单的范例，适用于一类表现出从非幻影到幻影时代（超加速跃迁）的相变的模型。从另一个角度来看，这种暗流体模型也可以描述类似于精粹的宇宙加速。对所涉及的过程，这是非常重要的表征相应的宇宙的整体演化的热力学考虑，给出了太。将所提出的状态方程与具有粘性的各向异性Kasner宇宙联系起来，我们得到了早期宇宙中各向异性的暗流体起源的合理猜想。
2007-06-14 gr-qc
Darkholes: Nicer than blackholes - with a bright side, too (Does energy produce gravity?)
三维空间的几何学引导我们去寻找一个比黑洞及其不受欢迎的奇点更好的模型。一个初等构造在黎曼三维空间中的2-球面的4-流形上产生一个在三维空间的一致共形变换下的时空度量不变量。当三维空间是欧几里德空间时，这个度规约化为德西特的膨胀论域度规。推广产生一个时空度量，保留了德西特度量的“指数扩展属性”。一个严格的几何作用量原理给出了场方程，因为它们不遵循爱因斯坦早期的能量和惯性质量与引力质量的混淆，允许逃避彭罗斯-霍金奇点定理的解。一个球对称解是史瓦西黑洞度规的渐近解，它用一个连接两个渐近欧几里德区域的爱因斯坦-罗森“桥”或“隧道”代替视界和奇点。引力中心一边吸引，是暗的，但不是黑的;另一边排斥，是亮的。通过隧道从任何一侧到另一侧的旅行和信号都是可能的。对这一“黑洞”（或“黑洞-亮点”）的爱因斯坦张量的分析表明，并非所有能量都产生引力，称能量为“负”或称其与几何学的关系为“奇异”是不合理的。
2000-03-08 gr-qc
Cosmology without Einstein's assumption that inertial mass produces gravity
放弃爱因斯坦的假设，隐含在他1916年的场方程，即惯性质量，即使在其外观作为能量，是等效的活动引力质量，因此是一个来源的引力允许修改场方程的形式，其中一个积极的宇宙学常数被视为（错误）代表一个统一的负净质量密度的引力吸引和引力排斥的物质。场方程的正负积极引力质量密度的原始和不断创造的物质纳入，随着两个标量场“放松约束”的时空几何，产生宇宙学的解决方案，表现出通货膨胀，减速，滑行，加速，和“大反弹”，而不是一个“大爆炸”，并提供良好的拟合哈勃图的Ia型超新星数据。排斥性物质被确定为作者在1973年引入的“排水孔”的背面，作为这些相同场方程的解。排水孔（“可穿越的虫洞”的典型例子）是空间中的拓扑隧道，在其前面，入口侧引力吸引，在其后面，出口侧更强烈地排斥。正面既是原始物质的可见重子粒子的引力核心，也是持续产生的不可见“暗物质”粒子，这些粒子是将宇宙中可见的大尺度结构结合在一起所必需的;背面则是名不副实的“暗能量”，驱动着当前宇宙的加速膨胀。宇宙空洞、壁、细丝和节点的形成是由于排水孔入口从排水孔出口所在的区域中排出，以及入口在分隔这些区域的边界上的积累。
2016-03-17 gr-qc
Entropy and the Typicality of Universes
热力学第二定律的普遍有效性被广泛归因于宇宙的微调初始条件。这就产生了一个问题：为什么宇宙是非典型的？我们认为，这个问题是一个人工制品所造成的不适当的传统概念的熵转移到整个宇宙。使用我们称之为关系型$N$ -体问题的模型表明需要使用两个不同的熵型概念来描述宇宙。一种我们称之为entaxy，是新颖的。它是尺度不变的，随着可观测宇宙的演化而减小。另一个是分支系统（宇宙的孤立子系统）的维数熵的代数和。这种传统的加性熵增加。在我们的模型中，熵的减少是基本的，并使分支系统的出现和它们的熵增加成为可能。我们以前已经表明，我们的模型的所有解决方案分为两半，在一个独特的“Janus点”的最大混乱。这构成了两个未来的共同过去，每个未来都有自己的时间引力箭头。我们现在表明，这些箭头是通过形成分支系统来表示的，在这些分支系统中，常规熵增加。在两面神点的任何一侧，这种增加在每个分支系统中都是相同的方向。我们还表明，它是唯一可能的，以指定无偏的解决方案，确定数据的Janus点。这些“中点数据”的特殊性质使我们有可能发展出一种关于宇宙典型性的理性理论，正如我们的模型一样，这些宇宙的支配定律决定了每个解中都存在一个Janus点。如果我们的自引力宇宙受这样一个定律支配，那么热力学第二定律就是它的必然直接结果，不需要任何特殊的初始条件。
2015-07-24 gr-qc
Dark Matter Simulations with Primordial Black Holes in the Early Universe
质量为$10-30 M_\odot$量级的原初黑洞被认为是LIGO天文台最近发现的引力波发射事件的一种可能解释。如果这是真的，那么PBH将构成宇宙中暗物质组成的相当大的一部分。利用一系列的宇宙学N体模拟，其中既包括暗物质和一个变量的PBH的分数范围从$f_{PBH} = 10^{-4}$到$f_{PBH} = 1$，我们分析的过程中形成和破坏的引力束缚PBH对，以及合并的绑定和未绑定的对，并估计这样的事件的概率。我们表明，他们是在很好的协议与约束的PBH丰度得到的LIGO和其他研究小组。我们发现，对稳定性，而负责的合并率的主要因素，是显着影响的暗物质晕的形成和集群的影响。作为一个副作用，我们还评估了数值误差对约束对稳定性的影响，这对于使用这种方法进行未来的研究是有用的。
2020-12-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the temperature of the quantum black hole
Institute for Theoretical Physics Utrecht University（乌得勒支大学理论物理研究所）
本文探讨了量子黑洞温度问题，指出霍金温度中因子为二的修正源于视界另一边的复制宇宙结构，并提出通过广义热场双结构修正Boltzmann因子的解决方案。
2026-01-05 gr-qc hep-th quant-ph
Quintessential inflation and cosmological seesaw Mechanism: reheating and observational constraints
最近文献[1，2]中引入了一种新的来自洛伦兹分布的经典暴胀。该模型导致一个非常简单的潜在的，这基本上取决于两个参数，属于类的$α$ -吸引子和正确地描绘了早期和晚期的时间加速我们的宇宙。该势强调了{ \it宇宙学跷跷板机制}（CSSM），该机制在势的一侧产生大的暴胀真空能量，在势的右侧产生非常小的暗能量。{Here我们表明，该模型与最近的观察和再加热的限制。因此，该模型给出了一个合理的情景，超出了标准的$Λ$ CDM，包括通货膨胀时期。
2021-06-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Possibility of cyclic Turnarounds In Brane-world Scenario: Phantom Energy Accretion onto Black Holes and its consequences
膜世界描述的宇宙是在循环的情况下研究的。正如预期的那样，这样一个振荡的宇宙将经历反转，每当幻影能量密度从任何一方达到临界值。研究发现，当膜张力λ或体宇宙学常数Λ 4}为负值时，RSII膜模型所描述的宇宙容易发生振荡。DGP膜模型不容易经历循环翻转。因此，对于这个模型，提出了一个修改后的方程，将循环的性质。发现在转向的边缘总是有一个黑洞的反射质量。因此，与文献中的已知结果相反，发现黑洞在转向时的毁灭是完全没有问题的。最后，为了缓解（如果不能解决的话）黑洞所带来的问题，我们认为由于霍金蒸发，黑洞的剩余质量并不是模型的一个严重缺陷。
2012-07-05 gr-qc
Particle Production from Inhomogeneities: the off-shell side of gravitational waves
INFN Sezione di Firenze（意大利国家核物理研究所佛罗伦萨分部）；Department of Physics and Astronomy, University of Florence（佛罗伦萨大学物理与天文学系）
研究早期宇宙引力非均匀性导致的粒子产生，推导粒子产生与应力-能量张量不等时两点函数的关系，建立暗物质产生与引力波信号之间的唯象联系。
2026-07-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
New views on the low-energy side of gravity
常识将引力的所有未解和理论上具有挑战性的方面与其紫外线完成联系起来。然而，似乎有几个困难已经在低能量的重力的有效框架，很可能是从高能量的结构分离。这些问题包括黑洞信息悖论、宇宙学常数问题以及解释我们的宇宙学观测所需的相当复杂和精细的模型构建。我回顾了一些正在进行的研究，旨在推广和扩展低能量框架的重力。以量子信息的方式，在给定时间的空间区域被视为量子子系统，而不是子流形。这个想法是通过“生活在其中”的物质场的量子自由度来定义一个空间区域。我展示了如何实现标准的半经典重力（“标准本地化”）的对应子系统/子流形，并讨论了替代本地化计划的影响。通过进一步利用子系统的描述，我然后考虑的可能性，通常的GR度量流形的描述可能会打破在红外。这对在最大尺度上描述宇宙和暗能量都有影响。
2010-01-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Black Hole Genesis and origin of cosmic acceleration
我们考虑一个假设，即封闭宇宙是在另一个宇宙中存在的黑洞的事件视界的另一侧形成的。这个黑洞在宇宙中以边界白洞的形式出现，它在同动坐标系中的静止坐标系是一个参考坐标系，在这个参考坐标系中，宇宙微波背景是各向同性的。我们考虑引力场的拉格朗日密度与曲率标量成正比，并使用度量-仿射变分原理，其中对称仿射联络和度量张量是变量。白洞通过一个最简单的，通常是协变的线性项出现在拉格朗日中：白洞四速度在共动坐标中的四发散。我们表明，相对于连接的变化的作用产生的nonmetricity，这将创建一个长期的拉格朗日，相当于一个积极的宇宙学常数。因此，目前的宇宙加速可能是封闭宇宙边界的一种表现。我们还表明，一个测试粒子的运动方程偏离测地线方程的一项，这取决于四个速度的粒子和白洞。白洞的静止坐标系是唯一的绝对惯性参考系。这种偏离可以在银河系尺度上观察到。
2020-03-02 astro-ph.CO gr-qc
Geometric origin of the galaxies' dark side
我们表明，爱因斯坦的共形引力是能够简单地解释几何地面上的银河系的旋转曲线，而不需要引入任何修改的引力以及在物质部门的理论。每个星系的几何形状都是由一个对史瓦西时空进行奇异重标度的度量来描述的。新的精确解是渐近Anti-de Sitter的，它表明在无穷远处存在一个在有限真时内无法达到的奇点，即时空是测地完备的。值得注意的是，我们这里的想法与平常不同。事实上，我们并没有使度规无奇性，而是使它比史瓦西度规更明显但无害地奇异。最后，必须指出外尔共形对称性是自发破缺到新的奇异真空而不是渐近平坦的史瓦西真空。度规是唯一的，根据：零能量条件，牛顿体系中光子的零加速度，以及宇宙在大尺度上的均匀性。一旦物质与引力共形耦合，星系中探测星的轨道速度就变成渐近常数，与观测结果和塔利-费舍尔关系一致。因此，我们比较我们的模型与175个星系的样本，我们表明，我们的速度分布很好地插值的银河系旋转曲线的唯一的自由参数的度量和质量与光度比，这原来是接近1一致的情况下，暗物质的适当选择。
2021-12-08 astro-ph.GA gr-qc hep-th
A Universe Without Dark Energy: Cosmic Acceleration from Dark Matter-Baryon Interactions
宇宙加速被广泛认为需要负压源（即，暗能量），或者是引力的修正，这必然意味着超越爱因斯坦引力的新的自由度。在本文中，我们提出了第三种可能性，只使用暗物质和普通物质。该机制依赖于暗物质和普通物质之间通过有效度规的耦合。暗物质耦合到爱因斯坦框架度量，并经历了一个物质主导的，减速宇宙学到现在的时间。普通物质耦合到一个有效的度量，也取决于DM密度，以这种方式，它经历了后期的加速。线性密度扰动是稳定的，并且以任意小的声速传播，至少在“压力”耦合的情况下是这样。假设一个简单的参数化的有效度规，我们表明，我们的模型可以成功地匹配一组基本的宇宙学观测值，包括光度距离，BAO测量，角直径距离最后散射{ \it等}。对于密度扰动的增长历史，我们发现了一个有趣的增长因子和哈勃常数之间的联系。为了获得与$Λ$ CDM预测相似的增长历史，我们的模型预测了更高的$H_0$，更接近直接估计的首选值。另一方面，只要$H_0$与普朗克偏好值相当，我们就倾向于过度预测结构的生长。该模型还倾向于预测更大的红移空间失真在低红移比$Λ$ CDM。
2016-12-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Presentation of the Second Big Challenge Symposium - The Big Challenge of Cosmological Understanding: Gravitation, Dark Matter and Dark Energy. Towards New Scenarios
本次研讨会是专门为列夫·考夫曼的记忆，6月17日至1957年11月12日至2009年。宇宙的加速膨胀，这是今天观察到的，表明宇宙动力学是由所谓的暗能量场提供了一个大的负压占主导地位。这是一幅标准图，其中这种新成分被认为是场方程右边的一个源。它应该是某种形式的非聚集的非零真空能量，与聚集的暗物质一起驱动着全球动力学。这就是所谓的“和谐模型”（ACDM），它与宇宙微波背景辐射（CMBR）、昏暗莱曼极限系统（LLS）和Ia型超新星（SNeIa）数据相一致，为理解今天观测到的宇宙提供了一个很好的框架。但是，它也存在一些缺点，如著名的“符合”和“宇宙学常数“问题。另一种方法是更好地理解广义相对论中的能量概念，并改变场方程的左侧，并检查所观察到的宇宙动力学是否可以通过扩展广义相对论来实现。在这种不同的背景下，我们不需要去寻找暗能量和暗物质的候选者，因为到目前为止还没有发现它们，而只需要站在“观测到的”成分上：曲率和重子物质，来解释观测结果。考虑到这个观点，我们可以认为引力不是标度不变的。本次研讨会的目的是获得一个挂毯的理论和观测有关引力和暗宇宙的现状。
2010-07-23 gr-qc math-ph math.MP
The Cosmological Constant Problem and Running Vacuum in the Expanding Universe
众所周知，量子场论（QFT）导出了一个巨大的宇宙学常数$Λ$值，这与宇宙学观测结果严重不符。我们在这里审查这个基本的理论难题（“宇宙学常数问题”）的某些方面，并强烈主张赞成的可能性，宇宙真空密度$ρ_{\rm vac}$可能是温和的发展与膨胀率$H$。这样一个“运行真空模型”（RVM）的建议预测了一个有效的动态暗能量，而无需假设新的特设领域（精髓等）。利用弯曲时空中QFT的绝热重整化方法，我们发现$ρ_{\rm vac}(H)$获得了由量子物质效应引起的动力学分量${\cal O}(H^2)$.也有${\cal O}(H^n)$（$n=4,6,..$）的贡献，其中一些可能引发早期宇宙的膨胀。值得注意的是，量子重整化$ρ_{\rm vac}(H)$的演化不受与场质量的四次幂（$\sim m^4$）成比例的危险项的影响。传统上，这些项一直是麻烦的主要来源，因为它们是宇宙学常数问题的极端微调特征的原因。然而，在所研究的上下文中，$H_0$周围的晚时间$ρ_{\rm vac}(H)$是由一个主导项（$ρ_{\rm vac}^0$）加上前面提到的温和动力学分量$\propto ν(H^2-H_0^2)$（与$|ν|\ll1$）给出的，这使得RVM模仿精华。最后，在现象学方面，我们表明，RVM可能有助于缓解一些最具挑战性的问题（所谓的“紧张局势”）困扰如今的观测一致性的“和谐”$Λ$ CDM模…
2022-07-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
