Modified Friedmann-Leme\^ıtre equation for dilaton-spin dark matter in Weyl-Cartan space
在具有Weyl-Cartan几何结构的引力理论框架下，提出将暗物质看作是一种理想的自旋介子流体（粒子具有内禀自旋和自旋介子电荷）.对于均匀、各向同性的宇宙，在宇宙中充满了自旋暗物质，得到了修正的Friedmann-Lemitre方程.在这个方程的基础上，我们建立了一个非奇异的宇宙学模型，从类暴胀阶段（对于超刚性状态方程）开始，经过辐射主导和物质主导的减速阶段，进入后弗里德曼加速时代。
2005-07-25 astro-ph gr-qc
Modified Friedmann Cosmologies - theory & observations
我们研究了一类卡达西宇宙演化的动力系统定性理论的概念。该理论允许我们分析相平面上所有可能的初始条件的所有解。在Cardassian模型中，我们发现大裂缝奇点是作为一个典型的行为，在未来，如果$n<0$。我们发现了平坦的Cardassian模型的一些精确解以及一个对偶关系，进而从Knop的SNIa数据的统计分析中，在模型中没有任何关于物质含量的先验知识的情况下，我们得到在99%的置信水平下，这个大撕裂情景将达到。从SNIa数据（逆动力学问题）重建的动力学的哈密顿描述的潜在功能。我们还指出统计分析结果对模型参数$\mathcal{M}$的选择过于敏感。
2004-02-22 astro-ph
Gravitational lensing constraints on dark energy from modified Friedmann equations
暗能量成分的存在通常被认为是解释最近观测结果的最合理的方法。然而，众所周知，新物理学产生的效应（例如，额外维度）可以通过修改弗里德曼方程来模拟暗能量的引力效应。在本文中，我们调查的一些观测结果的平坦，物质占主导地位的和加速/减速的情况下，这种修改是由$H^{2} = g(ρ_m, n, q)$，其中$g(ρ_m, n, q)$是一个新的功能的能量密度$ρ_m$，所谓的广义卡达西模型。我们主要关注引力透镜类星体的统计特性对模型参数$n$和$q$的约束。我们表明，这些模型是在协议与当前的引力透镜类星体的数据为一个大的间隔的$q - n$参数空间。加速红移（宇宙开始加速的红移）对这些参数的依赖关系也进行了简要的讨论。
2003-05-06 astro-ph
Cardassian Expansion: Dark Energy Density from Modified Friedmann Equations
卡达西宇宙是对弗里德曼方程的修正，其中宇宙是平坦的，物质占主导地位，并且加速。在普通的弗里德曼方程中，右手边是能量密度$H^2 \sim ρ$的线性函数。这里，弗里德曼方程的右边是能量密度的不同函数，$H^2 \sim g(ρ)$。这个函数在早期回到了普通的弗里德曼，但在当前的时代驱动了宇宙的加速。这个宇宙中唯一的成分是物质和辐射：特别是，没有真空的贡献。可能会出现所需的新术语，例如，这是我们可观测的宇宙作为一个三维膜生活在一个更高维度的宇宙中的结果。卡达西膨胀的第二种可能的解释是，我们把修改后的弗里德曼方程作为由于流体，其中的能量密度有新的贡献与负压（可能是由于暗物质与自相互作用）。预测显示在未来的超新星调查的广义卡达西模型的观测测试。
2005-01-31 astro-ph hep-ph
Modified equation of state, scalar field, and bulk viscosity in Friedmann universe
提出了一个描述宇宙演化的广义宇宙尺度因子动力学方程，其中$Λ$ CDM模型是一个特例。并给出了一个一般的例子来说明修正状态方程与标量场模型的等价性。在数学方面，物态方程、标量场势$V(ϕ)$和标度因子$a(t)$都已具有解析解。这样的特征是由于一个简单的形式不变性的方程继承决定了哈勃参数。从物理的角度看，这个动力学方程可以看作是具有宇宙中存在的一种物质体粘滞的$Λ$ CDM模型。我们采用Ia超新星数据和从SDSS数据测量的参数$\mathcal{A}$以及从WMAP数据测量的漂移参数$\mathcal{R}$来约束我们模型中的参数。其结果是，体积粘度的贡献，积累作为一个有效的暗能量负责目前的宇宙加速膨胀，是大约百分之十的宇宙学常数。
2006-03-10 astro-ph
Non-Friedmann cosmology for the Local Universe, significance of the universal Hubble constant and short-distance indicators of dark energy
基于越来越多的证据表明局部哈勃流与宇宙学有关，我们考虑了一个简单的局部宇宙的分析宇宙学模型。这是一个具有非均匀静态时空的非弗里德曼模型。控制局部膨胀的主要动力学因素是宇宙真空中无所不在的永久性暗能量（或称宇宙学常数）产生的反引力。反引力在距离本星系群中心大于1-2 Mpc的地方占主导地位。该模型对局部膨胀流的两个关键定量特征，即局部哈勃常数和速度弥散，给出了自然的解释。所观察到的局部和全球流动的膨胀的运动学相似性的澄清模型。我们分析表明，真空冷却机制的效率，使人们能够看到哈勃流如此接近本地组。本文还讨论了“普适哈勃常数”H_V的特殊意义，它只与真空密度有关（H_V \approx 60 km/s/Mpc）。该模型做出了一些可检验的预测。它还出人意料地表明，距离最短、红移最低的本星系流矮星系可能是我们附近暗能量最敏感的指示器。
2006-03-09 astro-ph
Cosmological Evolution in 1/R-Gravity Theory
最近，修正的$L(R)$型爱因斯坦-希尔伯特作用量，成为重要的小曲率。这类模型试图解释观测到的宇宙加速现象，而不考虑暗能量。我们导出了这些修正的$L(R)$型引力模型的Palatini公式中的修正Friedmann方程。然后，我们讨论了各种宇宙学预测的修正弗里德曼方程。
2003-12-20 astro-ph
Existence of black holes in Friedmann-Robertson-Walker universe dominated by dark energy
研究了在暗能量主导的均匀各向同性膨胀Friedmann-Robertson-Walker（FRW）宇宙中黑洞的存在性.我们证明了黑洞可以存在于这样一个宇宙中，通过考虑一些特定的McVittie解决方案。虽然这些解违反了所有三个能量条件，但FRW背景确实满足弱能量条件。
2006-11-15 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmic acceleration and extra dimensions: constraints on modifications of the Friedmann equation
另一种解释宇宙加速膨胀的暗能量的方法是弗里德曼方程在大尺度上被修正，例如被额外维度的引力修正。我们探索了一个一般的修正的Friedmann方程的自然参数化，发现目前Ia型超新星和宇宙微波背景数据更倾向于1/H形式的修正，而不是宇宙学常数。我们还探讨了可以预期在未来的约束，并发现，有很好的前景区分这种模式从标准的宇宙学常数非常高的意义，如果一个结合超新星的数据与精确测量的物质密度。
2004-04-20 astro-ph hep-ph hep-th
Future Type Ia Supernova Data as Tests of Dark Energy from Modified Friedmann Equations
在卡达西模型中，暗能量密度来自于弗里德曼方程的修正，它变成了$H^2 = g(\rhom)$，其中$g(\rhom)$是能量密度的一个新函数。宇宙是平坦的，物质占主导地位，并且在加速。广义卡达西模型的距离红移关系预测可能与一般的精华模型有很大的不同，并且可以与即将到来的Ia型超新星的笔形束调查（如SNAP）的数据区分开来。我们发现了一个有趣的结果，一旦$Ω_m$的精确度达到10%，SNAP就能够确定暗能量密度随时间变化的符号。对这个符号（与弱能量条件有关）的了解，将提供适合当前观测数据的各种宇宙学模型（宇宙学常数、精粹、卡达西膨胀）之间的第一个区分。此外，我们已经进行了蒙特卡罗模拟，以说明如何以及一个可以重现的暗能量密度与SNAP的形式。具体地说，我们研究了一类两参数（$n$，$q$）广义卡达西模型，其中包括原来的卡达西模型（参数由$n$只）作为一个特殊情况。举例说明MP Cardassian模型，适合当前的超新星和CMB数据，并讨论了在未来的数据中区分MP Cardassian和其他模型的前景。我们还注意到，一些卡达西模型可以满足弱能量条件$w>-1$，即使有一个暗能量组件，有一个有效的状态方程$w_X < -1$。
2003-06-09 astro-ph hep-ph
Deductive-reductive determination of the model of our observed Universe
根据观测结果，在我们的膨胀的各向同性相对论宇宙中，牛顿近似下的引力现象的牛顿非修正关系是有效的。各向同性和均匀宇宙动力学的Friedmann一般方程在牛顿近似下描述了无限多个膨胀和各向同性相对论宇宙模型，但只有在其中一个模型中牛顿非修正关系是有效的。这些事实给出了--到目前为止还没有考虑到--对描述我们观测到的宇宙的弗里德曼模型进行明确的演绎-还原确定的可能性。
2000-09-17 astro-ph
Self-similar cosmological solutions with dark energy. I: formulation and asymptotic analysis
基于常微分方程的渐近分析，我们对Einstein方程的所有球对称自相似解进行了分类，这些解在大距离处是渐近Friedmann的，并且含有理想流体，状态方程为$p=(γ-1)μ$，其中$0<γ<2/3$ .这对应于“暗能量"流体，在这种情况下，由于反重力，弗里德曼解被加速。这扩展了以前的分析球对称自相似的解决方案的流体与正压（$γ>1$）。然而，在后一种情况下，有一个额外的参数与弱间断在音速点和解决方案只是渐近“准弗里德曼”，在这个意义上，他们表现出一个角度赤字在大的距离。在$0<γ<2/3$的情况下，没有音速点，存在一个单参数的解族，这些解在大距离上是{ \it真正}渐近弗里德曼的。我们发现八类渐近行为：弗里德曼或准弗里德曼或准静态或恒速在大距离，准弗里德曼或正质量奇异或负质量奇异在小距离，和准Kantowski-Sachs在中间距离。自相似渐近准静态解和准Kantowski-Sachs解是解析可拓的，具有很大的宇宙学意义。我们还研究了它们的共形图。本分析的结果中使用的一个附带的文件，以获得和物理解释的数值解。
2008-01-02 astro-ph gr-qc hep-th
Observational constraints on cosmology from modified Friedmann equation
最近对Ia型超新星的测量以及其他一致的观测表明，我们的宇宙正在加速膨胀。一种暗能量成分通常被认为是加速的最可行的机制。然而，通过修正的弗里德曼方程，可能的额外维度所产生的效应可以很好地模拟暗能量的作用。在这项工作中，我们调查的情况下，这种修改是由$H^2 = {8πG \over 3} (ρ+Cρ^n)$的一些观测约束。本文主要讨论了Daly和Djorgovski（2003）对Ia型超新星和Fanaroff-Riley IIb型射电星系的无量纲坐标距离的测量以及Allen等（2002，2003）对星系团中X射线气体质量分数的测量所带来的限制。通过对这些数据库的综合分析，我们得到了修正项的幂指数$n$和论域的密度参数$Ω_m$的置信域。在95.4%的置信水平下，$n=0.06^{+0.22}_{-0.18}$和$Ω_m=0.30^{+0.02}_{-0.02}$与标准$Λ$ CDM模型在误差范围内是一致的。这些参数范围给出了一个宇宙，它的膨胀从减速到加速，红移在0.52到0.73之间。
2004-03-10 astro-ph gr-qc hep-ph
Modified Friedmann Equation and Inflation in Warped Codimension-two Braneworld
我们研究的弗里德曼方程的翘曲余维2 braneworld背景，最接近的Randall-Sundrum模型。（Planck）4-膜上的额外物质满足结条件，其状态方程为p_θ=（α-1）ρ。对于1 < α< 5，我们证明了对于给定的膜应力能，爱因斯坦方程有两个静态解。接近静态的解决方案，哈勃膨胀率H和膜张力之间的关系再现了标准的四维结果小H，但表现出不寻常的偏差时，H的顺序AdS曲率尺度。当1 <α< 5时，两个静态分支在H的最大值处平滑地结合在一起;然而，在H较高的分支中，半径子是不稳定的。这仍然是真实的，即使有一个机制，稳定的放射性，即，Goldberger-Wise（GW）机制，因为足够大的H克服了稳定力。即使在不稳定的情况下，牛顿常数的时间和空间变化的宇宙学约束通常是满足的;只有第五种力的约束需要稳定。当α> 5时，模型是内在稳定的，不需要GW场，在这种情况下，我们证明了暴胀预测可以由非标准的Friedmann方程修正;特别地，可以得到谱指数的上限，与张量谱和比率r之间的一致性条件的大偏差，并且即使慢滚参数保持较小，光谱指数也会大幅度变化。
2008-02-18 astro-ph gr-qc hep-ph
Self-similar cosmological solutions with dark energy. II: black holes, naked singularities and wormholes
我们使用的数值和分析方法相结合，利用前面的文件中导出的方程，分类所有球对称的自相似的解决方案，渐近弗里德曼在大的距离，并包含一个完美的流体状态方程$p=(γ-1)μ$与$0<γ<2/3$。在这种情况下，弗里德曼宇宙的膨胀被加速了。我们发现一个单参数家庭的自相似的解决方案，代表一个黑洞嵌入在弗里德曼背景。这表明，与正压情况相反，如果黑洞不是太大，那么在具有暗能量的宇宙中，黑洞可以像哈勃视界一样快速增长。也有自相似的解，其中包含一个中心裸奇点与负质量和解决方案，代表一个弗里德曼宇宙连接到另一个弗里德曼宇宙或其他一些宇宙学模型。后者被解释为自相似的宇宙学白洞或虫洞解决方案。这些虫洞的咽喉被定义为二维领域的最小面积的类空超曲面，他们都是不可穿越的，因为过去的零无限的情况下。
2008-01-02 astro-ph gr-qc hep-th
On the Friedmann Equation in Brane-World Scenarios
膜上的弗里德曼定律一般二次依赖于膜的能量密度，并且由于体外尔张量而涉及“暗辐射”项。尽管它不熟悉的形式，我们展示了它是如何从一个标准的四维Brans-Dicke理论在低能量。特别地，暗辐射项被发现线性依赖于膜的能量密度。对于膜上的任何状态方程，辐射子的演化都是为了产生辐射主导的宇宙学。辐射主导的时代是常规的，与核合成一致。
2002-06-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Palatini formulation of modified gravity with squared scalar curvature
本文导出了$R^2$引力的Palatini公式中的修正Friedmann方程。然后我们用它来讨论在Palatini公式中一个$R^2$项是否能驱动暴胀的问题。我们表明，Palatini制定的$R^2$重力不能导致重力驱动的通货膨胀。在不考虑零辐射和物质能量密度的情况下，我们证明了只有在对辐射和物质能量密度有相当严格的假设下，才会出现轻微的幂律膨胀$a\sim t^2$ .
2004-08-29 astro-ph
Constraints on a new alternative model to dark energy
最近的Ia型超新星数据表明，宇宙现在正在加速，而在最近的过去减速。这可能为标准弗里德曼方程需要修正提供了证据。本文利用高$z$超新星搜寻小组和超新星宇宙学计划公布的超新星观测数据，在修正的Friedmann方程的基础上，详细分析了一个新的模型。新模型解释了最近的加速和过去的减速。此外，新模型还给出了未来的减速宇宙。
2004-11-17 astro-ph gr-qc
Dynamics in nonlocal linear models in the Friedmann-Robertson-Walker metric
研究了受弦场论启发的一类由非定域标量场驱动的宇宙学模型。利用所考虑的线性非局部模型等价于无穷多个局部模型的事实，我们找到了非局部Friedmann方程的一个精确特解。这个解描述了一个单调增加的宇宙，其中有幻影暗能量。
2008-10-09 astro-ph gr-qc hep-th
Covariant Effective Action for Loop Quantum Cosmology from Order Reduction
圈量子宇宙学（LQC）似乎预测修改后的有效弗里德曼方程没有额外的自由度。一个难题出现，如果一个决定寻求一个协变的有效行动，这将导致给定的弗里德曼方程：爱因斯坦-希尔伯特行动是唯一的行动，导致二阶场方程，因此，不存在协变的行动，根据度量变化，导致修改弗里德曼方程没有额外的自由度。结果表明，至少各向同性模型在LQC，这个问题是自然解决和协变有效的行动，可以发现，如果一个考虑高阶理论的重力，但忠实地遵循有效场论技术。然而，我们的分析也提出了怀疑是否可以找到一个没有背景结构的协变描述各向异性模型。
2009-02-26 astro-ph gr-qc hep-th
Constraints on the dark energy from holography
利用全息原理，我们约束了弗里德曼方程，该方程由膜宇宙学启发的条款修改，这些条款在额外维度的背景下容纳了暗能量的贡献。
2005-02-16 astro-ph gr-qc hep-th
Multicomponent solution in modified theory of gravity in the early universe
研究了由多个理想流体组成的Friedmann-Robertson-Walker宇宙中的修正引力理论。我们考虑了幂律暴胀，并根据早期宇宙的修正引力拉氏量的参数确定了状态方程的参数。我们还简要讨论了该模型中的引力重子生成。
2008-03-30 astro-ph gr-qc hep-th
Gravitational Origin of Phantom Dark Energy and Late Cosmic Acceleration
在这封信中，利用里奇标量的双重作用（作为物理场和几何）获得了暗能量。这里得到的暗能量密度模拟了幻影，导出的弗里德曼方程包含一个$ρ^2_{\rm de}/2 λ$项，其中$ρ_{\rm de}$是暗能量密度，$λ$是宇宙张力。这就像是由膜引力启发的弗里德曼方程，它的产生并不需要使用膜引力理论。研究发现，对于$λ< 0$，加速过程是瞬态的，而对于$λ> 0$，膨胀过程会遇到大撕裂问题。结果表明，如果暗能量同时表现为正压流体和广义Chaubergin气体，则可以避免这一问题。此外，过渡时间（从宇宙的减速到加速）导出作为状态方程参数${\rm w}_{\rm de} = p_[rm de}/ρ_{\rm de}$的函数，$p_{\rm de}$是暗能量流体的压力。
2007-03-30 astro-ph gr-qc hep-th
Supernova constraints on alternative models to dark energy
最近对Ia型超新星的观测表明，宇宙现在正在加速，而在最近的过去减速。这可能是标准弗里德曼方程崩溃的证据。将Friedmann方程$H^2\sim ρ$修改为一般形式的$H^2=g(ρ)$。详细讨论了具有特殊形式$g(ρ)$的三种模型。利用\citet{tonry}、\citet{ddsg}和\citet{raknop03}公布的超新星数据对模型进行了分析。在得到最佳拟合参数后，我们进一步求出了宇宙从减速相向加速相转变时的跃迁红移$z_{\rm T}$。
2004-05-04 astro-ph gr-qc hep-ph
Can dark energy evolve to the Phantom?
暗能量从过去的尘埃状态迅速演化到现在的幻影状态，最近被认为是Ia超新星数据的最佳拟合。假设一个具有任意标量场拉格朗日量的暗能量分量在平坦的Friedmann宇宙中占主导地位，该分量一般依赖于场本身及其一阶导数，我们分析了从w>-1到w<-1的动态跃迁的可能性，反之亦然。我们发现，一般来说，这样的跃迁在物理上是不可能的，因为它们要么是由相空间中的一组离散轨道实现的，要么相对于宇宙学扰动是不稳定的。这一结论证实了简单的模型得到的数值解与分析结果的比较。在不假设暗能量占主导地位的情况下，这一结果对于某类暗能量拉格朗日量，特别是对于场的一阶导数的二次拉格朗日量仍然成立。这个结果对弗里德曼宇宙的拓扑也不敏感。
2005-01-20 astro-ph gr-qc hep-th
