Problems with studying topology of the universe via circles from cosmic microwave background data
这篇论文已被作者撤回，以供将来修订。
2004-03-24 astro-ph
Is there a common origin for the WMAP low multipole and for the ellipticity in BOOMERanG CMB maps?
我们测量了150 GHz宇宙微波背景（CMB）的BOOMERanG图中若干度尺度各向异性的椭圆率。平均椭圆率约为2.6-2.7。在这种情况下，椭圆度和噪声的估计量的偏差很小。COBE-DMR图也检测到大斑点伸长。如果这种效应是由于测地混合，它将表明宇宙的非精确零曲率，这是WMAP低多极异常的讨论原因之一。这两种效应都与宇宙的直径有关：测地线通过双曲几何混合，低多极子通过边界条件。这个共同的原因也可以与宇宙学常数的起源有关：由边界条件制约的真空涨落模式导致宇宙学常数的值与超新星观测非常一致。
2003-12-16 astro-ph
Hyperbolic Universes with a Horned Topology and the CMB Anisotropy
我们分析了具有非平凡拓扑结构的双曲宇宙中宇宙微波背景（CMB）的各向异性，其中基本单元具有无限长的喇叭。该文致力于研究两个问题.一方面，我们证明了角状拓扑并不像文献中所述的那样在CMB星图中在角的方向上导致平坦点。另一方面，我们证明了具有有限体积的角状拓扑结构可以解释COBE和WMAP所观察到的CMB各向异性中的低多极子的抑制。
2004-10-19 astro-ph
Constraints on the topology of the universe from the 2-yr COBE data
宇宙微波背景（CMB）是探测宇宙学参数和条件的一种独特手段。宇宙微波背景辐射的各向异性和宇宙的拓扑结构之间存在着联系。采用一个具有3-Torus拓扑的宇宙，或一个只允许基模谐波的宇宙，并使用2年的COBE/DMR数据，我们得到了宇宙拓扑的约束。以前的工作约束的拓扑结构使用的斜率信息和关联函数的CMB。我们得到更准确的结果，使用所有的多极矩，避免近似计算其完整的协方差矩阵。我们得到了尺度为7200 h ^{-1} Mpc（n=1）的立方环形宇宙的最佳拟合。这些数据将细胞大小的下限设定为4320 h ^{-1} Mpc（95%置信度）和5880 h ^{-1} Mpc（68%置信度）。这些结果表明，最可能的胞大小大约是视界尺度的1.2倍，这意味着3-Torus拓扑结构不再是一个有趣的宇宙学模型。
1997-05-14 astro-ph
Detecting topology in a nearly flat hyperbolic universe
宇宙微波背景数据显示，可观测的宇宙几乎是平坦的，但留下了一个问题，即它是单连通的还是多连通的。一些作者已经研究了当0.9 <Ω < 1时，多连通双曲宇宙的拓扑是否是可检测的。然而，检测给定拓扑的可能性取决于观察者在空间内的位置。最近的研究假设观察者坐在一个有利的位置。本文将该工作扩展到考虑空间中所有点的观察者，并且（对于给定的Omega_m和Omega_Lambda值和给定的拓扑结构）计算随机放置的观察者可以检测到拓扑结构的概率。计算表明，当Ω = 0.98时，随机放置的观察者有合理的机会（~50%）检测到双曲拓扑，但当Ω = 0.99时，机会很低（<10%），并且随着Ω接近1而进一步降低。
2002-11-30 astro-ph
Gamma-Ray Bursts and Topology of the Universe
在这封信中，我们提出了一个物理解释最近报道的密切和对映伽马射线暴从公开的BATSE目录之间的相关性。我们的模型是基于爆发点位于0.5- 2 ~Gpc量级的宇宙学距离的宇宙学假设。观测到的伽马射线暴的分布强有力地支持了这一假设。如果是这样的话，伽马射线暴可能为研究宇宙的拓扑结构提供一个很好的探针。我们注意到，对跖事件之间的相关性实际上可能表明我们生活在所谓的埃利斯小宇宙中，它具有Friedman-Roberston-Walker度规结构和非平凡拓扑。
1993-10-04 astro-ph
General Topology of the Universe
描述了宇宙的一般拓扑。得出结论：当前宇宙的拓扑比过去宇宙的拓扑更强，未来宇宙的拓扑将比当前宇宙的拓扑更强。因此，宇宙仍然是无限的。
2003-01-09 astro-ph gr-qc
Constraints On The Topology Of The Universe From The WMAP First-Year Sky Maps
我们计算宇宙微波温度各向异性的球谐系数$a_{\ell m}$之间的协方差，如果宇宙有一个紧凑的拓扑结构。对于小于到解耦表面的距离的基本单元尺寸，非对角分量比对角分量（功率谱）携带更多的信息。我们使用极大似然分析比较威尔金森微波各向异性探测器的第一年的数据模型与立方拓扑结构。数据与有限平坦拓扑结构兼容，基本域$L > 1.2$乘以到解耦表面的距离，置信度为95%。WMAP的数据显示在四极和八极的功率降低，但没有显示出紧凑的拓扑结构所期望的相关性，并且与无限模型无法区分。
2004-04-20 astro-ph
The Shape and Topology of the Universe
宇宙的形状是什么？它是弯曲的还是平坦的，是有限的还是无限的？空间是不是“缠绕”在遥远的宇宙源上形成了鬼像？我们回顾如何镶嵌允许建立多连通的三维黎曼空间有用的宇宙学。我们更特别地讨论了一个有限的，积极弯曲的，十二面体空间的建议，解释一些令人费解的特点，宇宙微波背景辐射，揭示了2003-2006年WMAP数据发布。
2008-02-15 astro-ph
Searching for a holographic connection between dark energy and the low-l CMB multipoles
我们考虑了有限宇宙中不同边界条件下的角功率谱，并对CMB、LSS和超新星数据进行了拟合。一个有限的宇宙可能是全息约束的结果，在未来的事件视界产生一个有效的红外截止。在这样一个模型中，有一个宇宙的二重性有关的暗能量状态方程和功率谱，这表明了抑制和振荡的行为，发现描述低l功能非常好。然而，如果我们真的生活在一个描述我们宇宙的膨胀气泡中，这里的大部分讨论也将适用。与CMB和LSS数据的最佳拟合结果比标准的Lambda-CDM模型更好，但是当与超新星数据结合时，全息模型变得不受欢迎。我们推测可能的影响。
2005-02-07 astro-ph hep-ph hep-th
Temperature Correlations in a Finite Universe
研究了有限拓扑结构对平坦宇宙中宇宙微波背景温度关联的影响。给出了所有可能的有限平板模型的角功率谱的解析表达式。我们研究的角度关联函数本身，指出可见的和离散的功能，从拓扑结构。虽然在大角度尺度上的功率谱的观测可以用来确定最小拓扑长度的界限，但宇宙方差通常限制我们区分一个平坦拓扑与另一个平坦拓扑。将需要确认各向异性结构的方案，例如对鬼、圆或几何图案的搜索，以进一步探测拓扑。
1998-12-15 astro-ph
CBR Temperature Fluctuations Induced by Gravitational Waves in a Spatially-Closed Inflationary Universe
原初引力波是在指数膨胀（暴胀）宇宙的德西特阶段由于量子零点真空涨落而产生的。这些波产生宇宙背景辐射（CBR）温度的波动。在空间封闭的Friedman-Robertson-Walker（FRW）宇宙学模型中，我们计算了这些温度涨落的关联函数的多极矩。结果进行了比较，在空间平坦的情况下，相应的多极。除非今天的密度参数$Ω_0$大于2，否则差异很小。（参见Physical Review D）。
1994-10-07 astro-ph gr-qc hep-th
Observational Constraints on the Topology (Global Geometry) of the Universe
宇宙是一个物理对象。物理对象有形状和大小。广义相对论不足以描述宇宙的整体形状和大小：希尔伯特-爱因斯坦方程只处理朝向任意点的有限量。测量宇宙的形状和大小的经验工作（正式名称：“恒定宇宙学时间下空间超曲面的3流形”，以及"注入性直径“）在20世纪80年代末和90年代取得了重大进展，使用了星系团、类星体和微波背景的观测星表，尽管这些分析仍然受到简化（而且往往没有观测支持）假设的阻碍。会上介绍了对不同观测战略和所声称的制约因素的审查。
2002-01-07 astro-ph
Topology of the Universe: background and recent observational approaches
宇宙（其中的一个空间部分）是有限的还是无限的？要知道弗里德曼-勒梅特（FL）宇宙的整体几何，需要知道它的曲率和拓扑。一个平坦的或双曲的（"开放的“）FL宇宙{ \em not}在体积上必然是无限的。多连通平坦和双曲模型，一般来说，与目前1-20{ \hGpc }尺度上的观测结果一致，就像相应的单连通平坦和双曲模型一样。检测多连接模型（MCM）的方法目前正处于其开拓性的发展阶段，最佳的观测现实的战略可能还有待计算。在~1-4 h^{-1} Gpc尺度上对MCM的限制已经被提出，但更多的是关于扰动统计的不一致假设，而不仅仅是拓扑。候选人3流形的基础上假设多重成像对象正在提供观测反驳。这一迅速发展的学科的理论和观测方面还没有进行任何认真的接触，但在未来十年内进行重大探测的前景很可能会推动两者的结合。
1999-04-09 astro-ph
A New Method for Studying the Topology of the Universe from the Cosmic Microwave Background
通过观测确认宇宙的预测有限拓扑存在的标准方法包括在不同方向上寻找相同的有限或扩展源的重复。然而，严重的问题时遇到的研究这两种类型的来源，有限和扩展。在研究一个有限的源，如恒星、星系或类星体时，必须处理它的演化问题。在不同方向上看到的相同源在不同距离处被观察到（即，年龄），使其识别非常困难。研究扩展源，例如宇宙微波背景（CMB）中的天空圆环（CIS），也是有问题的，因为它需要一个不切实际的零宽度最后散射表面（LSS）来产生预测的相同温度。它示出在这里，这些温度不再是相同的，当考虑到一个现实的有限宽度LSS。本文提出了一种研究宇宙拓扑的新方法，它避免了研究有限源和扩展源时的上述问题。它包括寻找在LSS与有限拓扑的基本多面体的面相交的区域中增加的温度波动。预计这些地区的波动会大得多。给出了一个算例。
2004-08-09 astro-ph
Probing Cosmic topology using CMB anisotropy
宇宙微波背景辐射各向异性的测量为在哈勃半径范围内探索宇宙的全局拓扑结构打开了一扇窗口。我们发展了一种计算非平凡拓扑模型CMB各向异性的新方法，并将其应用于具有紧致空间拓扑的开宇宙模型。我们进行贝叶斯概率分析的选择模型，面对的理论像素-像素温度关联函数与COBE-DMR数据。我们的研究结果表明，强约束的紧凑性出现：如果宇宙是小的“地平线”的大小相比，相关性出现在地图是不可调和的观察。
1998-04-04 astro-ph
Geometry and Topology in Relativistic Cosmology
广义相对论不允许人们指定空间的拓扑结构，留下了空间是多重的而不是单连通的可能性。我们回顾了多连通空间的主要数学性质，以及对它们进行分类和分析其性质的不同工具。根据它们的数学分类，我们描述了可能用于构建Friedmann-Lemaitre宇宙模型的不同可能的多连通空间。观测测试关注离散宇宙物体的图像分布或更多的全球效应，主要是那些关于宇宙微波背景的。根据2003-2006年WMAP的数据，与平坦无限宇宙模型预测的各种偏差暗示了空间形状的可能非平凡拓扑。特别是，一个具有庞加莱十二面体球面空间拓扑的有限宇宙非常适合这些数据，并且是解释空间局部曲率和温度功率谱中大角度异常的良好候选者。这样一个小宇宙的模型，其体积仅占可观测宇宙体积的80%左右，一方面以可预测的拓扑透镜效应的形式提供了观测特征，另一方面也提出了早期宇宙物理学的新问题。
2007-04-25 astro-ph
The topology of the universe: the biggest manifold of them all
关于宇宙几何形状的线索被编码在宇宙背景辐射中。在无限大的宇宙中，原始辐射中的热点和冷点可能是随机分布的，而在具有紧凑拓扑结构的宇宙中，可以产生独特的图案。随着视力的提高，我们实际上可以看到宇宙是被包裹成一个六棱柱还是一个双曲喇叭。我们将讨论在微波天空的预测图中寻找这种几何图案。
1998-03-06 astro-ph gr-qc
Reconstructing the global topology of the universe from the cosmic microwave background
如果宇宙是多连通的，并且足够小，那么最后一个散射面会环绕宇宙并与自身相交。每个相交的圆在微波天空中看起来像两个不同的圆。本文展示了如何使用匹配圆来显式地重建空间的全局拓扑。
1998-02-02 astro-ph gr-qc
New Restrictions on Spatial Topology of the Universe from Microwave Background Temperature Fluctuations
如果宇宙具有三维环面的拓扑结构（$T^3$），那么从最近关于宇宙微波背景的大尺度温度涨落$ΔT/T$的数据可以得出，要么环面的最小尺寸至少是目前宇宙学视界的量级，或者大尺度$ΔT/T$图案应该具有对称平面（在有效$T^1$拓扑的情况下）或对称轴（在有效$T^2$拓扑的情况下），后一种可能性可能被数据排除。
1993-05-23 astro-ph gr-qc
Constraining the Topology of the Universe
威尔金森微波各向异性探测器的第一年数据被用来对宇宙的拓扑结构进行严格的限制。我们在天空中寻找每一个圆上具有相似温度模式的成对圆。我们将搜索限制在背靠背的圆对和几乎背靠背的圆对，因为这涵盖了人们可能希望在几乎平坦的宇宙中检测到的大多数拓扑结构。我们找不到任何半径大于25度的匹配圆。对于广泛的一类模型，未检测排除了我们生活在拓扑尺度小于24 Gpc的宇宙中的可能性。
2003-10-08 astro-ph gr-qc
The Topology of the Universe
希尔伯特-爱因斯坦方程不足以描述宇宙的几何，因为它们只限制了一个局部的几何性质：曲率。如果可能的话，对空间几何学的全面了解将需要测量宇宙的拓扑结构。自从史瓦西在1900年讨论这个问题以来，在本世纪的大部分时间里，测量全局拓扑的观测尝试都很罕见，但在20世纪90年代，由于观测范围内不可忽略的部分的观测量迅速增加，这种尝试已经加速。本文简要回顾了宇宙拓扑学的基本概念，以及用于测量宇宙拓扑学的各种互补观测策略的迅速发展。
2000-10-10 astro-ph gr-qc hep-ph
Three-dimensional Topology-Independent Methods to Look for Global Topology
在目前的宇宙学时间，宇宙的类空超曲面是一个三维流形。这个类空超曲面的非平凡全局拓扑意味着，表面上可观测的宇宙（粒子视界半径的球体）可能包含单个物理宇宙的几个图像。最近的三维技术约束和/或检测这种拓扑结构进行审查。这些技术的初步应用，使用X射线明亮的星系团和类星体意味着（弱）候选人的非平凡拓扑结构。
1998-05-30 astro-ph gr-qc
Topology of the universe from COBE-DMR; a wavelet approach
在本文中，我们追求一种新的技术来寻找一个有限的宇宙的证据，利用球面墨西哥帽小波分解的微波背景波动。使用小波系数在几个尺度上提供的信息，我们测试是否紧凑定向平坦拓扑结构与COBE-DMR数据一致。我们考虑的拓扑尺寸范围从一半到两倍的地平线大小。尺度相关性检验表明，具有适当拓扑尺寸的非平凡拓扑与COBE-DMR数据一致，就像无限宇宙一样。在有限模型中，数据似乎更倾向于一个宇宙，除了超环面和三重扭曲环面之外，宇宙的大小都与视界大小差不多。对于后者的小波技术似乎并没有一个很好的尺度范围内的拓扑尺寸考虑在这里，而超环面有一个首选的大小是80%的地平线。这种分析使我们能够为每个模型找到最适合的拓扑大小，尽管宇宙方差可能会限制我们区分某些拓扑的能力。
2002-05-10 astro-ph
A note on cosmological parameters and the topology of the universe
考虑到越来越精确的宇宙学观测的丰富性，特别是WMAP最近的结果，以及寻找宇宙拓扑的方法和策略的发展，我们有理由期待在不久的将来我们应该能够探测到宇宙的空间拓扑。受此启发，我们研究在何种程度上可能检测到的一个非平凡的拓扑结构的正弯曲的宇宙可能被用来放置约束的物质内容的宇宙。我们通过具体的例子表明，空间拓扑的知识允许将约束的密度参数与暗物质（$Ω_m$）和暗能量（$Ω_Λ$）
2006-04-05 astro-ph gr-qc hep-th
Detecting Topology in a Nearly Flat Spherical Universe
当密度参数接近于1时，宇宙有一个大的曲率半径，与它是双曲的、平坦的还是球形无关。无论曲率是多少，宇宙都可能是单连通拓扑或多连通拓扑。在平坦的情况下，拓扑尺度是任意的，并且没有先验的理由使这个尺度与可观测宇宙的大小具有相同的量级。在双曲情形下，任何非平凡拓扑几乎肯定在一个太大而无法检测的长度尺度上。相比之下，在球形的情况下，拓扑结构很容易出现在可检测的尺度上。本论文展示了如何，在球形的情况下，一个几乎平坦的宇宙的假设简化了算法检测多连接拓扑，但也减少了可以看到的拓扑。这对于即将进行的宇宙微波背景数据分析具有首要的重要性。这篇文章表明，对于球面空间，人们可以限制搜索直径相反的圆对在天空中的圆方法，仍然检测循环因子的标准分解的holonomy群。这大大减少了算法的运行时间。如果搜索被扩大到包括中心几乎相反并且相对扭曲稍微变化的候选圆对，则循环因子以及一般因子的循环子组也可以被检测到。不幸的是，完整的完整群一般在近似平坦的球形宇宙中是不可观测的，因此完全的6参数搜索是不必要的。晶体学方法还可以潜在地检测循环因子和一般因子的循环亚组，但除此之外别无其他。
2002-09-19 astro-ph gr-qc
Exploring the global topology of the universe
在这个演讲中，我们小组对宇宙拓扑学所做的工作进行了回顾。它的范围从早期试图解决一个著名的争议类星体通过多重图像，量子宇宙学在这种情况下，并应用到QED重整化。
2001-12-30 astro-ph gr-qc hep-th
Exploring Topology of the Universe in the Cosmic Microwave Background
研究了空间几何的整体拓扑对空间超曲面为多连通的闭平坦模型和闭双曲模型的宇宙微波背景（CMB）的影响。如果CMB温度起伏完全是在最后一次散射时产生的，那么与与观测数据不一致的简单连接的对应物相比，大角度起伏将被大大抑制。然而，正如我们将在这篇论文中展示的那样，对于低物质密度模型，观测约束不那么严格，因为大量的大角度波动可以在后期产生。另一方面，在这种模型中，大角度温度相关性的轻微抑制很自然地解释了观察到的异常低的四极，这与“标准”弗里德曼-罗伯逊-沃克-勒梅特模型的预测是不相容的。此外，有趣的是，天文观测技术的发展使人们有可能通过在广泛分离的方向上寻找相同的物体，即所谓的“幽灵”，来直接探索非平凡拓扑的印记。对于宇宙微波背景辐射的温度波动来说，天空中的一对圆圈上会出现相同的图案。另一个有趣的特征是温度波动的非高斯性。非均匀和各向异性的高斯波动的位置和方向的特定选择被视为非高斯波动的均匀和各向同性的合奏。
2013-09-05 astro-ph
CMB anisotropies seen by an off-center observer in a spherically symmetric inhomogeneous universe
目前的作者以前已经表明，不均匀的，但球对称的宇宙模型只包含物质可以产生一个非常好的拟合SNIa数据和第一个CMB峰的位置。在这项工作中，我们研究如何远离中心的不均匀性的观察者可以位于这些模型中，仍然适合的数据。此外，我们调查是否这样一个偏离中心的位置可以解释所观察到的最低多极的CMB地图对齐。我们发现，观察者必须位于半径为15兆秒差距的中心感应偶极子小于COBE卫星所观察到的。但对于这样小的位移从中心，诱导的四极和八极原来是不够大，以解释对齐。
2006-12-06 astro-ph
Observational Approaches to the Topology of the Universe
许多不同的和互补的战略翻译的基本原则，多重拓扑成像到观测分析，现在都可以用于三维和二维目录。
2000-10-10 astro-ph gr-qc hep-ph
Birth of a Closed Universe of Negative Spatial Curvature
我们提出了一个修改后的形式的自发诞生的宇宙量子隧穿。它通过拓扑变化和膨胀，最终成为一个具有负曲率和非平凡全局拓扑的封闭空间部分的宇宙。
1998-11-08 astro-ph gr-qc
Can the lack of symmetry in the COBE/DMR maps constrain the topology of the universe?
尽管COBE/DMR结果排除了立方T^3“小宇宙”作为一个有趣的宇宙学模型的可能性，但我们仍然有可能生活在一个具有更各向异性拓扑的宇宙中，例如矩形T^3“小宇宙”，其中一个或两个维度显着小于当前视界（我们分别称为T^1模型和T^2模型）。为了排除这些各向异性的拓扑结构，以及，我们应用了一种新的数据分析方法，搜索这些模型应该产生的特定类型的对称性。我们发现，4年COBE/DMR数据为T^1和T^2模型设定了一个最小单元尺寸的下限为3000 h ^{-1} Mpc，置信度为95%，对于尺度不变功率谱（n=1）。这些结果意味着所有的环形宇宙（立方体和矩形）都被排除在有趣的宇宙学模型之外。
1997-05-14 astro-ph gr-qc
Ellipsoidal Universe Can Solve The CMB Quadrupole Problem
最近三年的WMAP数据已经证实了与最佳拟合的ΛCDM预测相比，低四极振幅的异常。我们表明，允许我们的宇宙的大尺度空间几何是平面对称的偏心率在去耦或10^{-2}阶，四极振幅可以大大减少，而不影响更高的多极的温度各向异性的角功率谱。
2006-09-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Limits on the Detectability of Cosmic Topology in Hyperbolic Universes
本文重新研究了在近平坦双曲Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker（FLRW）宇宙中利用模式重复探测宇宙拓扑的可能性。我们更新和扩展我们最近的结果在两个重要的方面：通过采用最近的观测约束的宇宙学密度参数，以及最近的数学结果有关的小双曲3-流形。这产生了新的界限，其结果是宇宙拓扑的可探测性。除了获得新的界限，我们还给出了一个具体的例子，宇宙拓扑结构的可探测性的灵敏度依赖于密度参数的观测值的不确定性。
2002-10-04 astro-ph gr-qc hep-th
Constraints on the cosmological density parameters and cosmic topology
宇宙空间截面的非平凡拓扑是一个可观测量，它可以在所有局部均匀和各向同性的宇宙中进行探测，而不需要对宇宙学密度参数进行任何假设。我们讨论如何可以使用这个可观察到的宇宙的密度参数设置约束，通过使用一个特定的空间拓扑结构，以及Ia型超新星和X射线气体质量分数数据集。
2006-05-09 astro-ph gr-qc 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
Dynamical Topology Change, Compactification and Waves in a Stringy Early Universe
弦的精确解，模场随时间变化。它们提供了空间拓扑发生动态变化的例子。其他一些解给出了宇宙学的例子，其中一些维度是动态紧化的，或者模拟了大爆炸前的场景。一些经验教训是关于有效的理论的有效性区域，以及它们如何可以粘在一起，使用字符串的信息在该区域的几何和拓扑结构没有很好地定义从低能量的角度来看。其他时间依赖的解决方案，提出了层次结构的尺度是缺席。这样的解具有性质不同的动力学，类似于平面引力波。演讲由E。Kiritsis in the 2ème Journée Cosmologie，Observatoire de Paris，2-4 June 1994.
1994-07-06 astro-ph gr-qc hep-th
Flat Spots: topological signatures of an open universe in COBE sky maps
本文研究了具有部分周期角拓扑的开放宇宙中光线的行为。测地线可以精确求解，周期性拓扑结构在微波背景的温度图中产生了特有的新效果。大的平坦区域出现在COBE的天空图中，即使是在无法观测到多个天文源图像的情况下。
1997-02-27 astro-ph gr-qc
Detectability of Cosmic Topology in Flat Universes
最近的观测似乎表明，我们生活在一个空间截面几乎或完全平坦的宇宙中。出于这一动机，我们研究的问题，观测检测的拓扑结构的宇宙与平坦的空间部分。本文首先给出了紧致平坦三维流形的纯纯分类的完整描述，并导出了每类欧氏三维流形的内射性半径和体积的表达式。从我们的计算中，出现了每一类（拓扑）平坦宇宙的不可探测性条件。为了说明平面拓扑结构的可检测性，我们使用Bernshtein和Shvartsman的假设来构建玩具模型，该假设允许建立拓扑典型长度与平面模型动力学之间的关系。
2003-04-01 astro-ph gr-qc hep-th
On the Birth of a Closed Hyperbolic Universe
我们澄清和发展的结果上一篇论文的诞生一个封闭的宇宙的负空间曲率和多连通拓扑。特别是我们讨论的初始瞬子和第二个拓扑结构的变化更详细。然后是对结果的简短讨论。
2000-11-17 astro-ph gr-qc hep-th
On Determining the Topology of the Observable Universe via 3-D Quasar Positions
热大爆炸宇宙学对宇宙的拓扑学一无所知。一个拓扑独立的算法，这是补充Lehoucq等人。1996年，并搜索证据的多连通性使用天体物理观测对象的目录。这种算法的基础是简单地搜索五元组类星体（在几百个共动Mpc的区域内），这些类星体可以在我们过去时间锥的两个不同部分看到，允许平移，任意旋转和可能的反射。该算法通过应用于$z=1$和$z\approx4,$红移之间的类星体分布来证明，即，在与观测者$1700 h^{-1}\mbox{\rm Mpc} \ltapprox d \ltapprox 3300 h^{-1}\mbox{\rm Mpc}.$的同向距离上发现了两对等距五重态，它们之间的距离大于{ $300$ \hMpc }，如果考虑到单个类星体巡天观测的天空覆盖的详细各向异性，这与单连通宇宙中的蒙特卡罗模拟所预期的数量是一致的。在（平坦）共动空间中，从一个五重态到另一个五重态的线性变换需要分别平移{ $353$ \hMpc }和{4922 \hMpc }，在前一种情况下加上反射，在后一种情况下加上旋转和反射。由于反射是必需的，如果这两个匹配是由于多连通性，那么宇宙将是不可定向的。
1996-03-12 astro-ph gr-qc
APS Instability and the Topology of the Brane-World
众所周知，经典的广义相对论并不约束我们宇宙空间部分的拓扑结构。然而，膜世界的宇宙学方法可能会这样做，因为一般来说，膜的拓扑结构的任何修改都必须反映在体的拓扑结构的某些修改中。假设真相的亚当斯-波尔钦斯基-西尔弗斯坦猜想的不稳定性的非超对称AdS orbifolds，最近的证据已经积累，我们认为，确实可以排除许多可能的拓扑结构加速宇宙，因为它们导致非微扰不稳定性。
2004-04-21 astro-ph hep-th
Constraining the Primordial Magnetic Field from Cosmic Microwave Background Anisotropies at Higher Multipoles
宇宙磁场是影响宇宙微波背景功率谱的重要物理量之一。最近的CMB观测已经扩展到更高的多极$l\gtrsim$ 1000，他们resultandly表现出多余的权力比标准模型预测的宇宙学理论，最适合威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）的数据在较低的多极$l\lesssim$ 900。为了消除理论和观测之间的张力，在较高的多极子，我们计算的CMB温度各向异性所产生的幂律磁场在最后的散射表面（LSS），也放置在原始磁场的上限。在我们目前的计算中，我们考虑电离比的影响，而不近似。这种效应对于精确估计磁场对CMB功率谱的影响是非常关键的。我们考虑了磁场的标量和矢量模式对CMB各向异性的影响，其中已知电流数据对我们在本研究中忽略的张量模式不敏感。为了约束原始磁场，我们评估的似然函数的WMAP数据在宽范围的参数的磁场强度$|\mathbf{B}|_λ$和幂律谱指数$n$，以及六个宇宙学参数在平坦宇宙模型，使用马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法的技术。我们发现，在$2σ$ C. L.结果表明，对于任何$n_B$值，在1 Mpc处的$|\mathbf{B}_λ|\lesssim 3.9 $为$|\mathbf{B}_λ|\lesssim 3.9 $ nG，这是通过将包括Sunyaev-Zeldovich（SZ）效应的计算结果与最近的CMB各向异性的WMAP数据进行比较而获得的。
2005-04-21 astro-ph gr-qc
Signature for the Shape of the Universe
如果宇宙有一个非平凡的形状（拓扑），天空可能会显示多个相关的宇宙物体的图像。这些相关性可以用距离相关性来表达。我们提出了一个统计量，它可以用来揭示任何Robertson-Walker（RW）时空与非平凡拓扑的拓扑签名。我们还通过计算机辅助模拟展示了如何提取具有非平凡拓扑的平坦、椭圆和双曲RW宇宙的拓扑特征。
2001-05-15 astro-ph gr-qc math-ph
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
Circles in the Sky: Finding Topology with the Microwave Background Radiation
如果宇宙是有限的，并且小于到最后散射表面的距离，那么宇宙拓扑结构的签名在微波背景天空上是放大的。我们表明，微波背景将被确定在最后的散射表面的交叉点，如观察者的不同的“副本”。由于最后散射的表面是一个双球体，因此这些交点将是圆，而不管背景几何体或拓扑如何。因此，我们提出了一个统计，是敏感的所有小，局部同质拓扑结构。这里，小意味着到最后散射表面的距离小于宇宙的“拓扑尺度”。
1998-01-22 astro-ph gr-qc hep-th
Constraints from the Detection of Cosmic Topology on the Generalized Chaplygin Gas
尽管我们目前无法预测宇宙的拓扑结构，但鉴于天体宇宙学观测的准确性越来越高，我们可以预期在不久的将来我们应该能够探测到它。出于这一动机，我们研究在何种程度上可能检测到的一个非平凡的拓扑结构的低曲率（Ω_0 ~ 1）的宇宙，建议由一组不同的当前观测，可以用来放置约束的物质内容的宇宙，集中我们的注意力在广义Chaplgygin气体（GCG）模型，它统一了暗物质和暗能量在一个单一的物质组件。我们发现，除了约束GCG自由参数，检测的非平凡拓扑结构也允许设置的总密度参数Omega_0的界限。我们还研究了从拓扑检测的界限与从194 SNIa的当前数据中产生的限制的组合，并表明，一个给定的非平凡拓扑的确定集互补的GCG参数（和Omega_0）的界限，从SNIa的数据。
2005-07-05 astro-ph gr-qc hep-th
Topology and the Cosmic Microwave Background
大自然憎恶无穷大。广义相对论的极限常常以无穷大为标志：如黑洞中心的无限曲率，奇异大爆炸的无限能量。我们可能倾向于在无法忍受的无限的列表中添加一个无限的宇宙。超越了广义相对论的理论自然会把空间视为有限的。在这篇评论中，我们讨论了有限空间的数学和我们的愿望，以观察宇宙的有限范围内的宇宙背景辐射。
2001-08-20 astro-ph gr-qc
Ellipticity in Cosmic Microwave Background as a Tracer of Large-Scale Universe
威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）3年的数据证实了宇宙微波背景（CMB）图的各向异性椭圆率，这是以前在回旋镖和WMAP 1年高灵敏度图中发现的。低噪声水平的WMAP后期数据也能够表明，椭圆率是一个属性没有描述的传统宇宙学模型拟合的功率谱的CMB。作为一种大尺度的异常，椭圆率的特征与双曲宇宙中测地线混合的效应是一致的。它与其他大尺度效应的关系，即与被抑制的低多极子的关系，以及与暗能量的关系（如果后者是由于真空涨落引起的），则是一个正在出现的问题。
2006-10-09 astro-ph gr-qc physics.space-ph
Cosmic Topology: a Brief Overview
我们是否生活在一个空间有限的宇宙中，以及它的形状和大小可能是什么，这些问题是高精度现代宇宙学需要解决的基本开放问题之一。这些问题超出了广义相对论（GR）的范围，因为作为一种（定域）度量理论，GR使宇宙的整体拓扑结构不确定。尽管我们目前无法预测宇宙的拓扑结构，但随着天文宇宙学观测的日益精确，我们应该能够探测到它。本文简要介绍了宇宙拓扑结构的基本特征、探测的主要方法以及观测对探测能力的限制。最近的理论和观测结果有关的宇宙拓扑结构进行了讨论。
2004-02-13 astro-ph gr-qc hep-th
A Topological Signature in Cosmic Topology
给出了求取（提取和构造）多连通Robertson-Walker（RW）论域拓扑特征的两种方法。它示出通过计算机辅助模拟，这两种方法产生相同的拓扑签名的多连接平坦RW宇宙。这些方法的强度是通过提取平面（$k=0$），椭圆（$k=1$）和双曲（$k=-1$）多连通RW宇宙的拓扑签名来说明的。我们还展示了如何单独的贡献的覆盖等距加起来，形成一个RW平坦的宇宙的拓扑签名。从我们的理论结果和模拟中可以看出，即使每个对象只有几张图像，拓扑签名也会出现（平均值）。它还表明，平均对分离直方图技术的工作原理，它是一个合适的方法来研究RW宇宙的拓扑签名以及非平移等距的作用。
2001-03-30 astro-ph gr-qc hep-th
The Local Shape of the Universe in the Inflationary Limit
最近WMAP和SDSS的高精度数据提供了强有力的证据，表明宇宙是近似平坦的。它们也使探索宇宙的拓扑结构成为可能。受这些结果的启发，我们最近研究了采用暴胀极限（即$|Ω_0 - 1| << 1$）的后果。我们已经证明，在这个极限下，一个通用的可检测的球形或双曲拓扑是局部无法区分的$R^2 x S^1$或$R x T^2$，无论其整体形状。在这里，我们简要介绍这些结果，并进一步讨论其观测意义。
2005-04-01 astro-ph gr-qc hep-th
Detectability of Cosmic Topology in Almost Flat Universes
最近的观测表明，宇宙的总密度与临界密度之比$Ω_0$可能非常接近1，其中很大一部分能量是以负压的暗成分的形式存在的。基于这一结果，我们研究了观测探测问题的可能的非平凡拓扑结构的宇宙与$Ω_0 \sim 1$，其中包括一个宇宙学常数。使用一些指标，我们发现，作为$Ω_0 \to 1$，越来越多的家庭可能的流形（拓扑）变得不可检测或可以排除观察。此外，给定$|Ω_0 - 1|$的非零下界，我们可以排除拓扑（流形）家族作为我们宇宙形状的可能候选者。我们证明了这些发现具体考虑家庭的拓扑结构，并采用从最近的观测宇宙学参数的界限。我们发现，鉴于目前的宇宙学参数的界限，有家庭的双曲和球面流形仍然无法检测和家庭，可以排除我们的宇宙的形状。这些结果是重要的，在未来的搜索策略，为检测我们的宇宙的形状，有一个无限数量的理论上可能的拓扑结构，并预计未来的观测把一个非零的下限$|Ω_0 - 1|$这是更准确，更接近零。
2001-09-07 astro-ph gr-qc hep-th
