光通过宇宙中大尺度不均匀性的传播及其对宇宙学观测的影响

Can inhomogeneities solve the horizon problem ?

We show how inhomogeneous cosmological models can naturally explain the large angle correlation we observe in the CMB (cosmological microwave background) radiation without invoking any inflationary stage, but simply considering the effects of inhomogeneities on the propagation of photons from the last scattering surface.

从COBE数据看宇宙学各向异性和不均匀性的极限

The Limits on Cosmological Anisotropies and Inhomogeneities from COBE Data

Maartens，Ellis和Stoeger（MES）在假设宇宙学原理成立的前提下，建立了一个将宇宙背景辐射（CMB）的各向异性与宇宙大尺度结构的各向异性和不均匀性联系起来的详细方案，并给出了如何简单地用CMB四极和八极极限来限制这些各向异性和不均匀性。首先，我们指出并讨论了MES方案中使用的温度各向异性的协变多极矩与COBE的四极和八极结果之间的联系。然后，我们将这些结果引入MES极限方程，以获得明确的定量限制的各向异性和不均匀性的宇宙学措施的完整集合。我们发现，在不受膨胀率H影响的情况下，所有的各向异性测量值都小于10^{-4}，而在受膨胀率H影响的情况下，所有的各向异性测量值都小于10^{-6} Mpc^{-1}。这些结果定量地证明了可观测宇宙在最大尺度上确实接近于Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker（FLRW），并且可以用几乎FLRW模型进行充分建模-也就是说，在最大尺度上表征可观测宇宙的各向异性和不均匀性并不太大，不能被认为是FLRW的扰动。

具有粒子产生的宇宙中的Dyer-Roeder关系

The Dyer-Roeder relation in a universe with particle production

在粒子的产生是以引力场为代价的宇宙学模型中，我们得到了Dyer-Roeder方程的解析精确解。本文讨论了光束路径上的不均匀性对天体视直径的影响，认为不均匀性的分布既与红移无关，又与红移有关。

大尺度不均匀性对光度距离的影响

The Effect of Large-Scale Inhomogeneities on the Luminosity Distance

我们研究的形式的光度距离作为红移的函数存在的大尺度的不均匀性，大小为10兆秒差距或更大。我们通过瑞士奶酪模型来近似宇宙，每个球形区域都由托尔曼-邦迪度规描述。假设光源和观察者的位置是随机的，我们研究了光束在这种背景下的传播。我们推导了光束面积和剪切的光学方程。通过他们的整合，我们确定的配置，可以导致相对于均匀宇宙学的光度距离的增加。我们发现，如果宇宙是由球形空洞状区域组成的，物质集中在它们的表面附近，这是可以实现的。对于与观测到的大尺度结构一致的不均匀性，在红移接近1时，光度距离的相对增加只有几个百分点，并且不能解释超新星数据所要求的大幅增加。另一方面，我们描述的效应对于从观测中正确确定宇宙的能量含量是重要的。

宇宙年龄：非均匀性对全球膨胀因子的影响

Age of the Universe: Influence of the Inhomogeneities on the global Expansion-Factor

首次定量计算了非均匀性对整体膨胀因子的影响。在框架内的相对论二阶Zel 'dovich近似计划的无旋尘埃，我们使用观测结果的形式固定的COBE结果的归一化常数，我们检查不同的功率谱，即绝热CDM，等曲率CDM，HDM，WDM，字符串和纹理。我们发现不均匀性对整体膨胀因子的影响很小。所以用通常的方法用哈勃常数来确定宇宙年龄的误差是可以忽略的。这并不意味着这种影响对于当地天文学测量的哈勃常数可以忽略不计。局部的红移距离关系的确定可以强烈影响的特殊的速度场，由于不均匀性。我们的计算不考虑这样的影响，但被约束到比较全球均匀和平均不均匀的物质分布。此外，我们将我们的工作与以前的治疗联系起来。

标准宇宙学中标度不变非均匀性的演化

Evolution of Scale-invariant Inhomogeneities in Standard Cosmology

结果表明，在开放的弗里德曼宇宙中，密度涨落服从标度律。在平坦的宇宙中，涨落不是尺度不变的。我们计算了平坦、开放和暴胀宇宙中绝热尺度不变密度涨落的增长率。我们发现，在足够长的时间内，密度扰动在爱因斯坦-德-西特宇宙中衰减。相反，密度不稳定性的快速增长使开放宇宙在与我们宇宙年龄相当的时间尺度上变得不均匀。我们还发现，在平坦的暴胀宇宙中，涨落呈指数增长。

不均匀性对宇宙膨胀率的影响

Effect of inhomogeneities on the expansion rate of the Universe

虽然均匀各向同性宇宙的膨胀率与能量密度的平方根成正比，但非均匀宇宙的膨胀率也取决于密度不均匀性的性质。在本文中，我们计算了二阶微扰变量的膨胀率的非均匀宇宙，并证明了修正的膨胀率的演变。虽然我们发现，平均校正是小的，哈勃半径的尺度上的校正的方差是敏感的物理意义的未知频谱的密度扰动超越哈勃半径。

Light Propagation and Large-Scale Inhomogeneities

We consider the effect on the propagation of light of inhomogeneities with sizes of order 10 Mpc or larger. The Universe is approximated through a variation of the Swiss-cheese model. The spherical inhomogeneities are void-like, with central underdensities surrounded by compensating overdense shells. We study the propagation of light in this background, assuming that the source and the observer occupy random positions, so that each beam travels through several inhomogeneities at random angles. The distribution of luminosity distances for sources with the same redshift is asymmetric, with a pea…

强磁场中重子不均匀性的中微子暴胀

Neutrino inflation of baryon inhomogeneities in strong magnetic fields

在早期宇宙中形成的重子非均匀体是重要的，因为它们影响核合成计算。由于它们在核合成时期之前形成，中微子暴胀在消除这些波动方面起着至关重要的作用。反过来，中微子也会受到早期宇宙中可能存在的磁场的影响。本文研究了在背景磁场存在下，中微子诱导耗散过程引起的重子不均匀性的演化。我们发现，在较高的温度下的耗散的不均匀性增强的磁场增加。我们的研究还表明，在较低的温度下，相同的磁场可能会产生更少的耗散。虽然我们将研究限制在夸克-强子跃迁以下的温度，但我们确实确定了早期宇宙中存在的磁场会影响重子不均匀性的耗散。

类多普勒效应与可疑的宇宙膨胀

Doppler-like effect and doubtful expansion of universe

距离收缩，在水平分层地球（静态系统）的电测深中观察到的，被确定为动力系统中的多普勒频移的对应物。对静止系统中类多普勒效应的识别，使人们有可能对多普勒频移的有效原因问题给出另一种答案，即非均匀性。这个答案打开了不同的静态和运动学的可能性，这挑战了膨胀宇宙和能量大爆炸的现有理论。在分层宇宙中传播的能量表现出一种转变，这种转变不仅可以归因于膨胀（哈勃理论），也可以归因于物质性质的波动（不均匀性）。

牛顿宇宙学中的不均匀性及其对宇宙演化的反作用

Inhomogeneities in Newtonian Cosmology and its Backreaction to the Evolution of the Universe

我们研究了宇宙密度分布不均匀性的影响。我们提出了一个新的拉格朗日微扰理论与反作用的不均匀性。非均匀性影响局部区域的膨胀率和自身的增长率。我们数值分析了一个一维平面对称模型，并计算了几个观测变量的概率分布函数（PDF），以讨论这些统计特性。我们发现两两奇异速度的概率密度函数与传统的拉格朗日方法有很大的不同，即即使在一维平面对称情况下，概率密度函数在相对速度较小的区域内也接近于指数形式，这与N体模拟的结果一致.

不均匀性对光度距离-红移关系的影响：扰动宇宙中暗能量是必要的吗？

The Effect of Inhomogeneities on the Luminosity Distance-Redshift Relation: is Dark Energy Necessary in a Perturbed Universe?

光度距离红移关系是现代宇宙学的基本工具之一。考虑到微扰理论中高达二阶的宇宙学不均匀性的存在，我们计算了受微扰的扁平物质主导宇宙中的光度距离-红移关系。利用光度距离-红移关系进行的宇宙学观测告诉我们，宇宙目前正经历一个加速膨胀的阶段。这似乎需要一种神秘的具有负压的暗能量成分。我们的研究结果表明，一旦考虑现实的非均匀宇宙，对暗能量流体的需求可能会受到挑战，加速膨胀可能与物质主导的宇宙一致。

宇宙不均匀性的统计

Statistics of Cosmological Inhomogeneities

这篇论文是根据1994年5月18日至21日在罗马举行的宇宙诞生和基础物理学会议上的讲话撰写的。本课程的部分主题包括：原始涨落模型;从累积量重建宇宙密度概率分布函数;从Zel'dovich近似和从扰动级数求和重建概率分布函数;对数正态分布拟合。

非均匀性随粒子产生的增长

Growing of the Inhomogeneities with Particle Production

本文在牛顿理论的框架下研究了Prigogine的粒子产生宇宙模型中的微扰。得到了密度衬度达到非线性区的必要条件，这是保证大尺度结构形成的必要条件。研究了宇宙年龄的上限，得到的微扰，找到他们从COBE（宇宙背景探测卫星）的观测数据兼容。

标准辐射主导宇宙膨胀过程中具有标度不变功率谱的原初宇宙学密度不均匀性的产生

Generation of primordial cosmological density inhomogeneities with scale invariant power spectrum during the standard radiation dominated expansion of the universe

宇宙等离子体中存在的原始密度不均匀性在退耦瞬间的最显著特征是它们在宇宙学上大的同动波长的模范围$k \ll H_{eq}$上的标度不变功率谱${\cal P}(k) \sim k$。我们在实空间中，在他们的关联函数在两个点的特点。我们发现，在宇宙学上大的共同运动距离$r \gg H^{-1}_{eq}$的原始不均匀性（反）相关的$f(r) \sim - r^{-4}$。根据这一观察，我们重新审视了标准宇宙学中所谓的{ \it结构起源问题}。我们的结论与目前对这一问题的看法相矛盾。

物质非均匀性的引力反作用

Gravitational Backreaction of Matter Inhomogeneities

爱因斯坦方程的非线性使得小尺度的物质不均匀性有可能影响宇宙学距离的宇宙。我们使用一个简单的启发式模型，捕捉到最重要的反反应效应，由于nonrelativistc物质，以及几个精确的解决方案，描述非均匀和各向异性膨胀的宇宙，研究这种影响的大小。我们发现，影响是$O(H^2l^2/c^2)$或更小，其中$H$是哈勃参数和$l$的典型尺寸尺度的不均匀性。对于维里化结构，这是$v^2/c^2$阶，其中$v$是特征速度。

宇宙学红移-空间畸变II：非均匀宇宙中的距离和偏差的演化

Cosmological Redshift-Space Distortion II: distance in an inhomogeneous universe and evolution of bias

我们讨论了两个潜在的重要影响，应考虑在宇宙学的红移空间畸变的分析，特别是在高红移的光传播和偏压的演变的不均匀性的影响。虽然这种不均匀性会显著影响宇宙学红移畸变的程度，但人们可以从$z=0$的畸变图案中确定密度参数$Ω_0$，并从$z = (1\sim 2)$中确定宇宙学常数$λ_0$。特别是，我们表明，在低密度（$Ω_0\ll 1$）的宇宙中，可以确定的值$λ_0$，甚至演变的偏置参数几乎不敏感的程度，在宇宙中的物质分布的块状。

宇宙中的不均匀性与拟合问题

Inhomogeneities in the Universe and the Fitting Problem

观测宇宙学为我们提供了大量的高精度数据，这些数据被用来导出试图“平均”再现我们可观测到的宇宙的模型。大多数这些尝试是在弗里德曼-勒梅特宇宙学的框架内实现的，其中假设大尺度均匀性。然而，我们知道，从结构的观察，在越来越多的规模，这些模型只是近似的平滑或平均不均匀的底层模式。无论如何，在对宇宙建模时，通常的方法是使用表示速度场的运动标量的连续函数，隐含地假设它们表示相应的细尺度非均匀量的体积平均值，然后将它们放入爱因斯坦方程中，求解该方程以给出模型及其对任意定义的许多参数的依赖性。在广义相对论中，这种方法非常复杂，因为确定度规张量的方程和由此计算的量是高度非线性的。从观测数据中确定一个先验假设FLRW模型的参数的方法所提出的问题是80年代Ellis和Stoeger引起普遍注意的“拟合问题”。这个问题最近经历了reniewed注意由于可用的数据量和增加的最小规模，可以假设同质性。我们建议根据观测和理论宇宙学的最新发展来讨论这个问题。

不同尺度下的宇宙

The universe seen at different scales

一个大尺度的平滑宇宙模型忽略了小尺度的不均匀性，但是这些不均匀性的平均效应可能会改变更大尺度上的观测和动力学关系。本文讨论了这些效应，并简要地评论了与引力熵的关系。

宇宙不均匀性与平均宇宙动力学

Cosmic Inhomogeneities and the Average Cosmological Dynamics

如果广义相对论（GR）描述了宇宙的膨胀，观测到的宇宙加速意味着“暗能量”的存在。然而，虽然宇宙在大尺度上平均均匀，但在较小尺度上是不均匀的。当GR支配着\emph{in}均匀宇宙的动力学时，平均的\emph{homogeneous}宇宙服从修正的爱因斯坦方程。这种变化能解释加速吗？对于一个简单的通用模型与现实的初始条件，我们的答案是“否”。平均效应对宇宙动力学的影响可以忽略不计。

类加速膨胀：不均匀性与暗能量

Accelerated-like expansion: inhomogeneities versus dark energy

目前可用的宇宙学数据产生了一个最惊人的结果，即宇宙的膨胀率似乎在后期增加，与标准（零宇宙学常数）FLRW预测相反。对这种差异的通常解释是，宇宙能量密度的一种新成分，即暗能量，主导了最近的演化。由于这样一个新成分的存在将对我们对物理学基本定律的理解产生革命性的影响，我们认为检查其他解释很重要。因此，我们已经表明，SNIa观测结果可以通过不均匀性的影响来重现。这个想法已经被不同的团队进一步发展，并扩大到其他宇宙学数据。我们将在这里回顾这些工作的结果和未来发展的前景。

星云宇宙中的引力透镜观测

Observation of Gravitational Lensing in the Clumpy Universe

我们讨论了宇宙的不均匀性如何影响引力透镜的观测：（1）弯曲角，（2）透镜统计和（3）时间延迟。为了考虑到不均匀性，使用Dyer-Roeder距离，其包括表示物质沿视线的聚集度的参数。分析表明，对于任意给定的密度参数、宇宙学常数以及透镜和源的红移，上述观测（1）-（3）中出现的所有三种距离组合一般都是关于团块单调的。这一结果的观察的一些影响，块状减少弯曲角和透镜事件率，而它增加了时间延迟。我们还讨论了在云团宇宙中利用引力透镜进行的宇宙学检验。

我们宇宙的加速可以用不均匀性的影响来解释吗？

Can the Acceleration of Our Universe Be Explained by the Effects of Inhomogeneities?

不，在广义相对论的背景下，宇宙加速可能是由于我们宇宙中不均匀性的反反应效应而产生的，而不存在宇宙学常数或"暗能量“。“我们指出，我们的宇宙似乎在所有尺度上都可以用牛顿扰动的FLRW度规非常准确地描述。(This断言与我们通常遇到$δρ/ρ> 10^{30}$的事实完全一致。）如果宇宙是由牛顿扰动FLRW度规精确描述的，那么不均匀性对宇宙动力学的反作用是可以忽略的。如果不是，那么它就是另一个模型的负担，来解释我们宇宙的观测属性。我们用具体的例子强调，仅仅通过证明某些空间平均量的行为与加速度FLRW模型中的行为相同，来试图证明一个模型是{ \it不足以}的。一个代表“比例因子”的量可能会“加速”，而这种加速没有任何物理上可观察到的后果。它也{ \it not}足以计算二阶应力能量张量，并表明它具有类似于适当大小的宇宙学常数的形式。二阶应力能张量是规范相关的，如果它很大，高阶微扰的贡献不能忽略。本文试图澄清微扰理论中的二阶应力能张量与"短波近似“中的"有效应力能张量”之间的明显混淆。''

测地线与观测宇宙学

Null geodesics and observational cosmology

宇宙在局部尺度上不是各向同性或空间均匀的。在广义相对论中，局部不均匀性的平均化会对宇宙的演化产生显著的动力学效应，即使这种效应是在1%的水平上，在对宇宙学观测的正确解释中也必须考虑到它们。我们讨论的平均（和一般的不均匀性）可以对宇宙的动力学演化和宇宙学数据的解释的影响。所有关于宇宙学的推论都是基于光子的路径。我们讨论了一些定性方面的平均几何中的光子运动，特别是在球对称的简单情况下的光度距离红移关系的上下文中。

不均匀性对宇宙膨胀的影响

Effects of Inhomogeneities on Cosmic Expansion

我们评估了不均匀能量对宇宙膨胀率的影响。我们的方法是扩展到牛顿秩序的潜力和速度，但考虑到完全非线性密度不均匀性。对于密度的线性顺序，动能和引力势能对宇宙总能量的贡献与空间曲率的膨胀因子相同。在强非线性状态下，生长饱和，并且不均匀性能量对膨胀率的净影响始终可以忽略不计。特别是，不均匀性的贡献从来没有模仿的暗能量的影响或诱导加速膨胀。

由海市蜃楼不均匀性驱动的宇宙加速

Cosmic Acceleration Driven by Mirage Inhomogeneities

本文介绍了一个基于非均匀D3膜在AdS_5 × S_5块体中运动的宇宙学模型。虽然在体中没有特殊的点，但膜宇宙有一个中心，并且围绕中心是各向同性的，模型具有加速膨胀，其有效宇宙学常数与到中心的距离成反比，这为现今宇宙学常数的小提供了一个可能的几何起源。此外，如果我们的模型被认为是早期加速的替代方案，它表明，早期加速阶段结束于一个尘埃占主导地位的FRW均匀宇宙。因此，中微子驱动的加速为膜宇宙的最终状态提供了一种暗物质成分。我们最后表明，该模型满足目前的约束不均匀性。

光在任意时空中的传播与引力透镜近似

Light Propagation in Arbitrary Spacetimes and the Gravitational Lens Approximation

我们重新制定的输运方程，决定的大小，形状和方向的无限小光束在任意时空。这种光束的行为附近的顶点和共轭点的研究，特别注意的光学标量的奇异行为。然后，我们将一般输运方程专门用于非均匀宇宙的近似度规的情况，这是具有叠加的孤立弱物质非均匀性的“平均”弗里德曼度规。在一系列定义明确的近似下，导出了引力透镜理论的方程。最后，我们推导出一个相对的光学聚焦方程，它描述了光束相对于光束不受宇宙中物质不均匀性影响的情况下的聚焦，由此可以立即得出，在光束传播通过其第一个共轭点之前，没有光束可以被聚焦小于不受物质团块影响的光束。

早期宇宙涨落的量子-经典跃迁

Quantum-to-classical transition for fluctuations in the early Universe

根据早期宇宙的暴胀理论，宇宙中所有的不均匀性都是真正的量子起源。另一方面，观察这些不均匀性并测量它们，显然没有观察到特定的量子力学性质。我们展示了如何从其固有的量子引力性质的经典行为的过渡来-过渡，其中没有一个成功的定量预测的通货膨胀的情况下，为当今的宇宙是改变。这是由两个属性实现的。首先，早期宇宙中量子引力效应产生的时空度规扰动的量子态由于宇宙的膨胀而变得非常特殊（高度压缩）（只要扰动的波长超过哈勃半径）。第二，通过环境的退相干将场幅度基区分为指针基。这使得扰动目前无法区分随机经典的不均匀性。

Impact of star formation inhomogeneities on merger rates and interpretation of LIGO results

Within the next decade, ground based gravitational wave detectors are in principle capable of determining the compact object merger rate per unit volume of the local universe to better than 20% with more than 30 detections. We argue that the stellar models are sensitive to heterogeneities (in age and metallicity at least) in such a way that the predicted merger rates are subject to an additional 30-50% systematic errors unless these heterogeneities are taken into account. Without adding new electromagnetic constraints on massive binary evolution or relying on more information from each merger …

自再生宇宙中非均匀性的非微扰放大

Nonperturbative Amplifications of Inhomogeneities in a Self-Reproducing Universe

研究了稳态自再生暴胀宇宙中的能量密度分布。我们证明了在任意给定的真时t时刻，在给定密度的状态下，宇宙体积的主要部分集中在密度分布中深指数宽的球对称阱的中心附近.由于这种说法是非常令人惊讶和违反直觉的，我们进行了我们的调查，通过三种不同的分析方法来验证我们的结论，然后通过计算机模拟来证实我们的分析结果。如果我们假设我们是在某个特定时刻生活在宇宙中的典型观察者，那么我们的结果可能意味着我们应该生活在一个深而指数级大的空洞的中心附近，我们称之为infloid。对我们结果的这种特殊解释的有效性还不十分清楚，因为它依赖于量子宇宙学中尚未解决的测量问题。因此，目前我们更愿意把我们的结果仅仅看作是分形自复制宇宙中给定时间的超曲面的非平凡性质的证明，而不对我们自己的宇宙部分的结构作出任何意义深远的结论。我们仍然相信，我们的结果可能具有一定的重要性，因为它们表明，量子宇宙学中的非微扰效应，至少在原则上，可能有重大的观测后果，包括明显违反哥白尼原理。

热宇宙中的磁场和大尺度结构。I.一般方程

Magnetic Fields and Large Scale Structure in a hot Universe. I. General Equations

我们认为，没有平均磁场存在于这个时代，但有一个平均磁能与大规模的磁不均匀性。通过在麦克斯韦方程组、动量能量守恒方程和爱因斯坦场方程中引入线性微扰，研究了这些非均匀性的演化及其对大尺度密度结构的影响.原始磁场结构在线性近似下与时间无关，仅被一般展开式稀释，因此$\vec{B}R^2$在共动坐标系下是守恒的。磁场对大尺度结构的形成有很强的影响。首先，相对较低的场能够产生密度结构，即使它们在早期并不存在。第二，磁场的作用各向异性最近，修改个别密度云的演变。磁通量管具有将光子集中成非常规模式的趋势。

超高能cosmic ray在宇宙中的传播

Ultra-high energy cosmic ray propagation in the Universe

本文综述了超高能宇宙线质子或核在宇宙中传播研究的最新进展，重点是能量损失的后果和河外磁场的影响。

引力透镜的临界线与宇宙学参数的确定

Critical Lines in Gravitational Lenses and the Determination of Cosmological Parameters

我们研究了最近由B. Fort，Y. Mellier和M. Dantel-Fort（FMD），其中引力透镜中临界线的观测位置用于确定宇宙学参数$Ω$和$λ$。将这种方法应用于星系团Cl 0024 +1654，FMD得到了宇宙学常数$λ> 0.6$的一个约束，假设宇宙是空间平坦的。在这种方法中，角直径距离-红移关系通过宇宙学参数依赖于宇宙学模型起着至关重要的作用。首先，利用Friedmann-Lemaitre- Robertson-Walker宇宙中的角直径距离，我们证明了在没有空间平坦宇宙假设的情况下，很难用这种方法确定$Ω$.我们还研究了宇宙的不均匀性的影响，通过使用Dyer-Roeder角直径距离。结果表明，非均匀性的影响可以变得太大，不能忽略，特别是对于一个高密度的宇宙。因此，尽管这种方法可以提供$Ω$和$λ$的界限，但它不能作为确定$Ω$和$λ$的明确的宇宙学检验。此外，我们提到的速度弥散的测定的不确定性，这被认为是在这个测试中最严重的问题之一。

原始宇宙物理学

Physics of Primordial Universe

现代宇宙学暴胀模型的物理基础包含了重子合成、非重子暗物质和能量，这意味着粒子理论的预言，而这些预言反过来又适用于宇宙学来检验。它使早期宇宙的物理学变得模糊不清，并依赖于粒子模型。现代宇宙学的研究不可避免地与探索作为其基础的新物理联系在一起，不稳定的暗物质、原初黑洞、强原初不均匀性等粒子模型相关的现象在揭示真实的物理宇宙学中具有重要作用。这些现象有着深刻的物理基础，并导致了新的非平凡宇宙学悖论，在观测宇宙学的数据分析中应予以考虑。

用调制的宇宙涨落探测弦论

Probing String Theory with Modulated Cosmological Fluctuations

超弦理论、具有额外维度的模型和其他超对称模型一般都预言，耦合常数实际上是场的真空期望值，如介子、模等。假设这些场在暴胀过程中是轻的，我们得到这些场在暴胀过程中产生的小的经典不均匀性。因此，耦合常数在比早期宇宙的因果视界大得多的尺度上继承了小的不均匀性。在模量被固定到它们的最小值之后，晚期时间宇宙中耦合常数的空间变化将被擦除。然而，在非常早期的宇宙中，耦合常数的不均匀性会在所有残余物种中产生调制的大尺度波动，这些波动是由于相互作用和冻结而产生的。此外，（p）暴胀子场的再加热导致调制的曲率起伏。即使标准暴胀子涨落被抑制，在这幅图中，我们也可能得到完全由预热期间耦合常数的调制空间变化产生的纯曲率宇宙学涨落。

Lambda主导的扁平宇宙中CMB温度各向异性的二阶引力效应

Second Order Gravitational Effects on CMB Temperature Anisotropy in Lambda dominated flat universes

研究了具有物质和宇宙学常数$Λ$的平坦宇宙中局域不均匀性对宇宙微波背景辐射的二阶引力效应。我们发现，广义相对论修正的牛顿近似是可以忽略不计的，在第二阶的非均匀区域的大小是足够小的视界尺度。对于球对称的礼帽型准线性扰动，对应于线性积分的Sachs-Wolfe（ISW）效应的一阶温度波动被补偿的空洞（块）的二阶温度波动增强（抑制）。作为局域不均匀性红移的函数，对于一定的同动尺寸和密度衬度，由引力势演化引起的二阶温度涨落在物质- $Λ$相等历元之前有一个峰值.红移z~1处局域准线性不均匀性的二阶引力效应可能对宇宙微波背景产生重要影响。

瑞士奶酪宇宙中的光锥平均值

Light-cone averages in a swiss-cheese universe

我们分析了一个玩具瑞士奶酪宇宙模型来研究平均问题。在我们的模型中，奶酪是EdS模型，洞是从LTB解决方案中构造的。我们研究了光子在瑞士奶酪模型中的传播，找到了一个描述观测量的唯象齐次模型。根据光锥平均值的拟合过程，我们发现膨胀标量不受非均匀性的影响。这是因为球面对称。然而，密度的光锥平均值作为红移的函数受到不均匀性的影响。这种效应的产生是因为，随着宇宙的演化，光子在（大）空隙中的时间越来越多，而不是在（薄）高密度结构中。描述密度光锥平均值的唯象均匀模型与和谐模型相似。虽然瑞士奶酪模型中的唯一来源是物质，但唯象的均质模型表现得好像它有暗能量成分。最后，我们研究了唯象模型的状态方程对非均匀性大小的依赖关系，发现状态方程参数w_0和w_a服从幂律关系，标度指数为1。也就是说，状态方程线性地依赖于光子穿过空隙的距离。我们的结论是，在我们的玩具模型，孔必须有一个目前的大小约为250 Mpc的，能够模仿和谐模型。

夸克-强子相变、QCD晶格计算和非均匀大爆炸核合成

The Quark-Hadron Phase Transition, QCD Lattice Calculations and Inhomogeneous Big-Bang Nucleosynthesis

我们回顾了最近关于有限温度夸克-强子相变表面张力的格点量子色动力学结果，并讨论了它们对不均匀性可能尺度的影响。在淬灭近似中，成核中心之间的平均距离小于质子的扩散长度，因此不均匀性在核合成开始时被冲洗掉。因此，早期宇宙中由QCD相变形成的重子密度涨落不会显著影响标准的大爆炸核合成计算，当然也不会允许重子关闭宇宙。目前的晶格结果是不确定的，当动力学费米子。

广义相对论中非均匀宇宙的Zel'dovich型近似：二阶解

The Zel'dovich-type approximation for an inhomogeneous universe in general relativity: second-order solutions

在相对论二级近似下研究了膨胀宇宙中非均匀性的引力不稳定性。使用四分形式主义，我们考虑无旋尘埃宇宙，并得到非常类似的方程在牛顿宇宙学的拉格朗日微扰理论。在忽略宇宙学常数并假设平坦背景模型的情况下，我们给出了宇宙学扰动的非线性动力学解。我们提出了完整的二阶解，扩展和改进以前的工作。

我们的宇宙学时空作为扰动共形牛顿度规的描述和加速宇宙的反反应提议的含义

Description of our cosmological spacetime as a perturbed conformal Newtonian metric and implications for the backreaction proposal for the accelerating universe

有人认为，我们宇宙的时空可以用扰动共形牛顿度规精确描述，因此即使尘埃宇宙中的密度不均匀性很大，也不能改变均匀尘埃模型预测的观测值。在本文中，我们研究了一个球对称尘埃模型，并说明了条件下，大的空间变化的膨胀率可以无效的论点。

瑞士奶酪宇宙中的宇宙学观测量

On cosmological observables in a swiss-cheese universe

光子测地线在瑞士奶酪模型中计算，奶酪由通常的Friedmann-Robertson-Walker解构成，而空穴由爱因斯坦方程的Lemaitre-Tolman-Bondi解构成。我们关注的观测量是红移的变化，角直径-距离关系，亮度-距离-红移关系，以及相应的距离模。我们发现，红移效应被抑制时，孔是小的，因为补偿效应作用于半个孔的规模所产生的特殊情况下的球对称。然而，我们发现有趣的影响，在角距离的计算：强烈的演变的不均匀性（如在焦散形成的方法）导致光子路径偏离的FRW的情况下。因此，不均匀性能够部分模拟暗能量分量的影响。我们的研究结果还表明，在冷暗物质模型中，焦散形成的非线性效应可能会对光子轨迹产生有趣的影响。

关于当今宇宙的曲率

On the curvature of the present-day Universe

我们讨论了曲率和物质不均匀性对现今宇宙的平均标量曲率的影响。受平均非均匀宇宙学研究的启发，我们思考了这样一个问题：假设曲率在一定的均匀尺度上平均是合理的，就像宇宙学的标准协和模型所暗示的那样，或者平均标量曲率今天是否可以在很大程度上为负，就像从非均匀性解释暗能量所要求的那样。我们面对这两个aceturtures与详细分析的运动学反作用项，并估计其强度的多尺度非均匀物质和曲率分布。我们的主要结果是一个公式的空间平均标量曲率涉及的数量都是可测量的区域（即高达100 Mpc）尺度。我们提出的策略，定量评估的公式，并指出所隐含的假设的一个小的或零平均曲率的猜想。我们得出的结论是，标准的和谐模型需要微调的意义上的假设均分定律的曲率，以调和它与估计的平均物理空间的属性，而负平均曲率的青睐，独立于先验的宇宙学常数的值。

在瑞士奶酪宇宙中的宇宙学观测（会议论文集）

On cosmological observables in a swiss-cheese universe (Conference proceeding)

通过一个玩具瑞士奶酪宇宙学模型，我们将讨论如何建立并以一种物理上有意义的方式实现反反应的想法，根据这个想法，暗能量可能是一个有效的来源。我们将采取两种不同的方法。一个是集中在如何宇宙学观测的影响不均匀性，而另一个是集中在理论上的描述不均匀的宇宙通过平均场描述。

非均匀宇宙学中的真空泡

Vacuum Bubble in an Inhomogeneous Cosmology

本文研究了新真空泡在含有宇宙学常数的径向非均匀Lemaitre-Tolman-Bondi背景中的传播。这阐明了经典的演化隧道气泡通过一个亚稳态曲率不均匀性，并将在景观的背景下相关。我们要求LTB背景中的物质轮廓满足弱能量条件。对于满足这一限制的样品配置文件，我们发现，气泡的演变（在物理上相关的坐标固有的壳）在很大程度上不受本地不均匀性的存在。我们的设置也应该是一个有用的玩具模型，用于捕获环境不均匀性对膨胀区域的影响。