Can the Stephani model be an alternative to FRW accelerating models?
考虑了一类作为非均匀宇宙原型的Stephani宇宙学模型。非均匀性可能导致加速演化，这是现在从SNIa数据中观察到的。珀尔马特等人获得的三个Ia型超新星样本，考虑了Tendon et al.和Knop et al.。使用不同的统计方法（最佳拟合以及极大似然法）来获得模型参数的估计值。Stephani模型被认为是Lambda-CDM模型一致性的替代，可以解释宇宙的当前加速。该模型解释了宇宙的加速，其精度与Lambda CDM模型相同。从最佳拟合分析，它遵循Stephani模型的特点是更高的值的非相对论性物质密度参数比Lambda-CDM模型。计算结果与CMB峰的位置一致。
2004-03-22 astro-ph gr-qc
Towards a physical interpretation for the Stephani Universes
对理想流体、球对称、共形平坦的"Stephani大学“给出了物理上合理的解释。确定了这类精确解的自由参数，使得理想气体关系式$p=n k T$完全满足，而经典单原子理想气体和物质-辐射混合物的全状态方程在近尘埃、物质主导的区域中保持良好的近似。只有具有正曲率的类空切片的模型才允许有一个避免非物理奇点的规则演化域。在物质主导的制度，这些模型是dynamicaly和observationally从“标准”FLRW宇宙学与尘埃源无法区分。
1999-08-06 astro-ph gr-qc physics.ed-ph
Holographic Principle and the Second Law in Stephani Cosmology Revisited
我们在一个独立于模型的方式，非均匀的宇宙学II类Stephani模型满足宇宙学全息原理，熵随时间增加。我们的意思是这个结果不依赖于任何关于尺度因子的时间演化的假设，或者宇宙的物质含量，我们也不需要使用宇宙学参数的数值，这些参数是在通常的齐次弗里德曼模型的框架中推断出来的。因此，我们的分析不受当前哈勃参数估计的张力的影响，并且不依赖于当前时期熵量的任何依赖于模型的假设。我们的分析使我们能够为模型的不均匀性参数设定上限，为这种类型的宇宙在时间演化过程中可以达到的大小设定上限，为熵丰度设定下限，并对减速参数的当前值进行估计。
2020-02-24 gr-qc
Stephani-Schutz quantum cosmology
研究了辐射支配宇宙中存在宇宙学常数的Stephani量子宇宙学模型。在目前的工作舒茨的变分形式主义，恢复时间的概念。这就产生了惠勒-德威特方程，该方程可以转换为用于标度因子的薛定谔方程的形式。我们用谱方法求出了它们的本征值和本征函数。然后，我们使用本征函数，以构建波包和评估的时间依赖的期望值的比例因子，这是发现振荡之间的非零有限的最大值和最小值。由于比例因子的期望值永远不会趋向奇点，我们有一个初步的迹象表明，这个模型可能没有在量子水平上的奇点。
2007-08-30 gr-qc
Accelerated Expansion of the Universe in the Model with Non-Uniform Pressure
本文给出了具有均匀能量密度和非均匀压力的无剪切理想流体的Stephani解的特例。这种模型似乎是考虑诸如暗能量等导致宇宙加速膨胀的奇异物质形式的可能替代方案。这些模型的特点是空间曲率取决于时间。本文分析了基于Stephani类精确解所得到的宇宙学模型的性质，并将其应用于最近的观测数据。模型的空间几何形状进行了研究。我们表明，尽管可能的奇点，该模型可以描述宇宙演化的当前阶段。
2020-01-21 gr-qc
On the thermodynamics of inhomogeneous perfect fluid mixtures
结果表明，非均匀的Szekeres和Stephani宇宙存在对应于非耗散的理想流体的二元混合物在局部热平衡。这一结果与Zárate和Quevedo（2004级）最近的声明相矛盾。量子重力{ \bf 21} 197，{ \it Preprint} gr-qc/0310087），它肯定了与这些流体相容的唯一Szekeres和Stephani宇宙是均匀的Friedmann-Robertson-Walker模型。因此，与他们的结论相反，他们的热力学方案并没有给出热力学与相对论不相容的新的迹象。注释了产生此错误的两个点。
2003-12-10 gr-qc
A critical assessment of some inhomogeneous pressure Stephani models
我们考虑球对称的非均匀压力Stephani宇宙，对称中心是我们的位置。这些模型的主要特点是，共同运动的观察员不遵循测地线。特别地，共动的理想流体必然具有径向依赖的压力。我们考虑这些模型的一个子类，其特征在于一些不均匀性参数$β$。我们还表明，声速，像（有效）状态方程参数，comoving完美的流体获得远离原点的时间和径向相关的变化成正比的$β$。为了产生一个没有暗能量成分的在晚期加速的真实宇宙，我们必须采用$β< 0$。红移得到了一个修正的依赖于比例因子$a(t)$与$-9\%$的相对修正，峰值在$z\sim 4$，消失在大爆炸和今天我们过去的光锥。状态方程参数和尘埃物质的声速（对应于对称中心$r=0$处的压力消失）的行为方式类似，远离对称中心时它们变为负值--这种特性通常只在暗能量成分中遇到。为了模拟观测到的晚期加速膨胀，物质成分必须明显偏离标准尘埃，这可能会排除斯蒂芬模型的这一子类作为现实的宇宙学。接受这些模型的唯一方法是保持宇宙的所有标准物质成分，包括暗能量，并采取足够小的不均匀性参数$β$。
2015-03-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Accelerated expansion of the universe from the perspective of inhomogeneous cosmology
我们提出了一个特殊的情况下的Stephani解决方案与球对称，同时考虑不同的空间曲率值。我们研究宇宙演化的动力学在我们的模型中，建立的R-T-区域所产生的时空和分析的行为的减速参数。并对模型的奇异性进行了讨论。所得到的解决方案的空间部分的几何形状进行了探索。
2020-02-02 gr-qc
Thermodynamics of the universes admitting isotropic radiation
本文研究Stephani宇宙的热力学诠释，推导声速一般表达式及相应热力学方案，分析物理性质对解的约束，并重点考察观测者测得各向同性辐射的模型，详细分析了一个超相对论气体解。
2024-09-03 gr-qc
Local temperature distribution in the vicinity of gravitationally bound objects in the expanding Universe
我们考虑一个集群的原始黑洞是脱钩的宇宙膨胀（哈勃流），这一地区被加热相比，周围的物质。该区域内部温度的升高可以用原始黑洞形成的几种机制来解释。研究了原始黑洞团加热区的温度动力学。
2022-02-27 gr-qc
An inhomogeneous fractal cosmological model
我们提出了一个宇宙学模型，其中的度量允许一个不均匀的宇宙没有内在的对称性（Stephani模型），提供理想的功能来描述物质的分形分布。度量函数的约束，来自使用的扩展和红移关系，并允许缩放数计数，预期在分形集。讨论了这种宇宙学模型的主要特征。
2001-11-28 astro-ph gr-qc
Off-center observers versus supernovae in inhomogeneous pressure universes
精确的光度距离和视星等公式应用于Union 2 557超新星样本，以限制可能的位置以外的对称中心的球对称非均匀压力Stephani宇宙，这是补充非均匀密度Lemaintre-Tolman-Bondi（LTB）空洞模型。两个具体的模型进行了研究。第一个允许正压状态方程在对称中心，没有指定的比例因子函数（模式IIA），第二个没有正压状态方程在中心，但有一个明确的灰尘样的比例因子演变（模式IIB）。结果表明，即使在$3σ$ CL，偏离中心的观察者不能进一步远离约4.4 Gpc的对称中心，这是可比的，在LTB模型与最有可能的值的距离约为341 Mpc的模型IIA和68 Mpc的模型IIB的中心的空洞的大小。在$3σ$ CL处，对于IIB模型，偏离中心的观测者离中心的距离不能超过577 Mpc。经评估，表征不均匀性的最佳拟合参数为：$Ω_{inh} = 0.77$（无量纲-模型IIA）和$α= 7.31 \cdot 10^{-9}$ $(s/km)^{2/3} Mpc^{-4/3}$（模型IIB）。
2014-07-23 astro-ph.CO gr-qc
A quantum black hole universe
利用Prevoius的一篇论文中得到的结果，在该论文中，我发现了Schwarzschild黑洞事件视界附近粒子产生区域的上限，并假设所有产生的能量都将被黑洞吸收，推导出了事件视界增长的自然幂律。这个结果可以解释质量非常大的银河系黑洞的存在。这个结果在宇宙学尺度上的应用表明，如果我们从一个普朗克大小的黑洞开始，那么这样一个黑洞的自然增长将产生一个密度等于宇宙当前临界密度的黑洞。这样的黑洞宇宙将处于永恒的膨胀状态。
2009-08-02 gr-qc
On the Observational Characteristics of Inhomogeneous Cosmologies: Undermining the Cosmological Principle
本论文关注非均匀宇宙学与我们目前对宇宙的理解的兼容性。这是一个令人感兴趣的问题，以找到类的所有相对论宇宙学模型，能够提供一个合理的“适合"的宇宙。从某种意义上说，本论文就是这一过程的一部分。我们考虑Stephani模型，这是一个推广的标准弗里德曼-Lemaitre-罗伯逊-沃克（FLRW）模型，可以被认为是FLRW模型加速度和压力梯度。因此，这些模型概括了标准宇宙学的“尘埃”假设。这项工作的关键方面是保留哥白尼原理-一个被许多人认为对宇宙学至关重要的假设。它表明我们并不在宇宙中的一个特殊位置。这是一个重要方面的原始工作在这篇论文中：考虑一个不均匀的模型，同时保留哥白尼的原则，据作者所知，没有被详细考虑过。我们首先推广的埃勒斯-格伦-萨克斯定理，以确定类的非均匀时空，允许一个各向同性的辐射场的所有观察员在时空。然后，我们从所有观察者的位置调查这些模型的观测和物理方面。我们的结论是，对于时空中的任何位置，都存在符合当前观测约束（特别是各向异性约束）的时空，同时又显着不均匀;即，不是“几乎FLRW”。
2000-08-04 astro-ph gr-qc
Generalized Puisieux series expansion for cosmological milestones
我们使用广义Puisieux级数展开，以确定在附近的典型的宇宙学里程碑发生在FRW宇宙的标度因子的行为。我们描述的一些后果，这种广义Puisieux系列扩展对其他物理观测。
2006-09-20 gr-qc
Inflation Alternative via the Gravitational Field of a Singularity
本文提出宇宙源于负质量环奇点附近，通过其引力场中的共形尺度因子自然解决视界问题，并以引力辐射静态流模拟辐射主导宇宙，验证了与传统宇宙学一致的渐近膨胀行为。
2025-07-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quintessence-dominated cyclic universe with negative cosmological constant
National Research Institute of Astronomy and Geophysics（国家天文与地球物理研究所）；Fukushima University（福岛大学）
本文研究了两种简化非奇异循环模型，通过负时间变化宇宙学常数来代表非传统机制，旨在解决晚期宇宙加速问题。研究发现，正能量密度的物理演化是可行的，而在正或零宇宙学常数的情况下，负能量密度占主导。第一种模型展示了在主导型宇宙中宇宙压力符号翻转，不违反真空能条件。第二种模型提出了物质反弹场景，并在反弹附近展示了 phantom 分界线的交叉。研究发现，虽然得到正的动能项和标量势能，但标量和量子势能之和为负。
2026-05-20 gr-qc hep-th
Detectable universes inside regular black holes
虽然人们相信在天体物理学上的黑洞之外的附近的时空已经被很好地理解了，但是事件视界和内部仍然难以捉摸。在这里，我们发现了一个退化的无限频谱的新的广义相对论的解决方案，具有相同的质量，能量和熵，描述了一个暗能量宇宙内的天体物理黑洞。这个规则的宇宙学黑洞是稳定的有限切向压力施加在双重宇宙学黑洞事件视界，本地化到量子不确定性。我们恢复贝肯斯坦-霍金熵公式从经典的流体熵，计算在托尔曼温度等于宇宙视界温度。我们进一步计算了它的引力准简正模。我们发现宇宙学黑洞可以通过在$μ{\rm Hz}-{\rm Hz}$范围内运行的引力波实验来检测，就像LISA空间干涉仪一样。
2022-04-15 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Evolution of cosmological perturbations in an RG-driven inflationary scenario
本文提出了一个几乎均匀各向同性宇宙的规范不变的线性宇宙学扰动理论，该宇宙具有动态演化的牛顿常数G和宇宙学常数$Λ$。由此得到了控制物质密度G和$Λ$的共动分数空间梯度演化的方程。在宇宙学中讨论了显式解，其特征是加速膨胀，其中G和$Λ$都根据紫外固定点附近的重整化群方程而变化。最后，在宇宙晚期区域进行了类似的分析，该区域由靠近高斯不动点的重整化群轨迹描述。
2011-04-13 gr-qc hep-th
The paradox of soft singularity crossing avoided by distributional cosmological quantities
一个充满反查伯金气体和尘埃物质混合物的平坦弗里德曼宇宙演化成未来的软奇点，尽管有无限的潮汐力，测地线仍然可以继续。在奇点中，反查伯金气体的压力发散，而其能量密度为零。然而，尘埃的能量密度并没有消失，哈勃参数也没有消失，这意味着如果它的演化是连续的，它将进一步膨胀。如果是这样，反查伯金气体的能量密度和压力将变得不明确，因此只允许收缩。巧合的是，在这个宇宙学模型中，宇宙必须同时膨胀和收缩。从分布意义上重新定义反Chaubergin气体可以避免这一悖论。然后哈勃参数可以被镜像到奇点处有一个跳跃，允许随后的收缩。通过这种修改，弗里德曼，Raychaudhuri和连续性方程的集合在奇点及其附近都得到了遵守。
2013-02-16 gr-qc
Regular Friedmann Universes and Matter Transformations
本文提出一种简单方法，为平坦弗里德曼宇宙构建非奇异模型，发现反弹存在要求标量场从标准动能项向幻影项转变，且势在转变点具有指数为2/3的尖点非解析性，并分析了演化稳定性。
2024-03-13 gr-qc hep-th
Decoherent histories approach to the cosmological measure problem
退相干历史的方法允许将概率分配给系统中的量子事件序列，例如整个宇宙，其中没有外部观察者进行测量。本文应用退相干历史的方法来解决宇宙学问题。使用一系列简单的例子，从谐振子开始，我们表明，在一个稳定的状态，如能量本征态或热态的系统可以表现出非平凡的动态退相干的历史。然后，我们研究在一个宇宙，经历永恒的通货膨胀的退相干的历史。在类时测地线附近为事件序列分配概率的退相干历史提供了一种自然的宇宙学测度。在合理的条件下，这样的事件序列不会受到模拟现实的不太可能的统计波动的影响。
2016-08-19 gr-qc quant-ph
On the dynamics of the general Bianchi IX spacetime near the singularity
我们表明，在类空奇点附近的一般Bianchi IX宇宙的复杂动力学可以近似由一个简化的方程组。我们的分析主要是基于数值模拟。解空间的性质可以通过使用这个简化的动力学来研究。我们的结果将有助于一般Bianchi IX模型的量子化。
2018-09-05 gr-qc hep-th
A cosmic equation of state for the inhomogeneous Universe: can a global far-from-equilibrium state explain Dark Energy?
非均匀宇宙学模型的空间平均标量变量的有效爱因斯坦方程系统可以通过提供一个“宇宙状态方程”来求解。最近的努力，以解释暗能量集中在“反反应效应”的不均匀性的有效演变的宇宙学参数在我们的哈勃体积，避免了宇宙学常数的状态方程。在这封信中，有人认为，如果运动学反反应效应确实是平均密度的量级（或者根据宇宙加速域的需要更大），那么我们的区域哈勃体积的状态必须在远离平衡态的附近，平衡运动学反反应和平均密度。这个性质，如果解释为全球性的，是共享的一个平稳的宇宙与有效的状态方程$p_{\rm eff} = -1/3 ρ_{\rm eff}$。最后得出结论，暗能量的运动学逆反应解释的证实可能意味着宇宙学的范式转变。
2005-09-13 astro-ph gr-qc hep-th
On Signature Transition and Compactification in Kaluza-Klein Cosmology
考虑一个具有负宇宙学常数和Robertson-Walker型度规的空（4+1）维Kaluza-Klein宇宙.证明了爱因斯坦场方程的解具有简并度规，并表现出从欧几里德域到洛伦兹域的过渡。然后，我们提出了一种机制，签名过渡的基础上，导致紧的内部空间的洛伦兹区域的$a \sim |Λ|^{1/2}$。在假设宇宙学常数很小的情况下，我们发现宇宙的大小$R$和内部尺度因子$a$在洛伦兹区域中与$Ra\sim 1$有关。相应的Wheeler-DeWitt方程在小超空间中有精确解，产生一个量子态，其峰值在经历签名跃迁的经典解附近。
1999-05-03 gr-qc hep-th
Post-Newtonian cosmological models
我们构建了一个框架来探讨非线性结构的形成对宇宙大尺度膨胀的影响。我们采用自下而上的方法来进行宇宙建模，将我们的宇宙分裂成细胞。每个细胞内的物质含量是由后牛顿形式主义。我们假设大部分的细胞是在附近的弱引力场，所以它可以用微扰闵可夫斯基度规来描述。我们的细胞是用以色列的连接条件拼凑在一起的。我们在这些细胞的边界上施加反射对称。这使我们能够计算细胞边界的运动方程，从而计算宇宙的膨胀率。在牛顿阶下，我们恢复了标准的类弗里德曼方程。在后牛顿阶，我们得到了宇宙大尺度膨胀的修正。我们的框架并不依赖于宇宙学中的平均过程。作为一个例子，我们使用这个框架来研究大量规则排列的点状质量的宇宙学演化。在牛顿阶下，类弗里德曼方程采取尘埃和空间曲率的形式。在后牛顿阶，我们得到了对尘埃项的修正，我们得到了一个额外的项，它的形式和辐射一样。类辐射项是爱因斯坦方程非线性的结果，是由于我们模型中存在的不均匀性。
2015-12-15 astro-ph.CO gr-qc
Evolution of Cosmological Total Energy Density and Transient Periods in Cosmology
本文研究了宇宙不同演化时期总能量密度而非单一能量密度的演化，发现综合考虑各质能密度组分的贡献能揭示更丰富的宇宙演化历史，从而扩展了标准宇宙学图景。
2024-06-02 gr-qc hep-ph
Quantum cosmology, eternal inflation, and swampland conjectures
本文在沼泽地猜想背景下，利用隧穿方法和瞬子方法研究闭合宇宙量子宇宙学，发现不同 $m/H$ 比值下宇宙分别成核为均匀 de Sitter 空间或带畴壁的非均匀宇宙，并证明 $m<2H$ 时发生维度 $d>2$ 的分形永恒暴胀。
2023-02-21 gr-qc hep-th
Quantum no-scale regimes and moduli dynamics
我们分析了环面上紧化的微扰杂化弦中的量子无标度区（QNSR），超对称性完全自发破缺。我们表明，对于初始在模空间中任意点的边缘形变，一个平坦的、均匀的、各向同性的宇宙的动力学总是可以被吸引到QNSR。这与单回路有效势$V_{1-loop}$的特性无关，该单回路有效势最初可以是正的、负的或为零的，并且可以是最大的、最小的或在鞍点处。在所有的情况下，经典的无标度结构恢复在量子水平上，在宇宙学演化。这是通过考虑完全在其初始值附近的模量演化来分析的。对全局吸引子机制进行了数值分析，并发现其与$V_{1-loop}$的符号密切相关.我们发现，所有初始膨胀的宇宙演化沿$V_{1-loop}$是积极的被吸引到QNSR描述一个平坦的，不断膨胀的宇宙。相反，当$V_{1-loop}$可以达到负值时，膨胀停止，宇宙最终坍缩成大坍缩，除非初始条件在相空间的一个微小区域中被调整。这表明，具有正势的平坦的、不断膨胀的宇宙比具有负势的宇宙更自然。
2018-06-18 gr-qc hep-ph hep-th
Dynamical zero-temperature phase transitions and cosmic inflation/deflation
对于一个相当普遍的场景，通过依赖于时间的外部参数扫描零温度相变需要普遍的行为：在临界点附近，激发表现为膨胀或收缩宇宙中的量子场。由此产生的效应，如量子涨落的放大或抑制（由于视界交叉，冻结和压缩），包括诱导光谱，可以使用弯曲时空类比导出。观测到的相似性引发了一个问题：宇宙暴胀本身是否可能是这样一种相变。PACS：73.43.Nq，04.62.+ v，98.80.Cq，04.80。y.
2005-05-26 cond-mat.other gr-qc quant-ph
Polarization of a stochastic gravitational wave background through diffusion by massive structures
传统上用于研究引力波在弯曲背景上传播的几何光学近似在紧凑和扩展的天体附近失效，在那里会发生像扩散和偏振产生这样的波动效应。我们提供了一个框架来研究在非均匀宇宙中传播的引力波的随机背景偏振的产生。该框架是通用的，可以适用于宇宙学和天体物理引力波背景在任何频率范围。我们推导出一个数量级的宇宙学和天体物理背景下产生的偏振量的估计，在目前和计划中的引力波实验所覆盖的频率范围。对于PTA和LISA波段中的天体物理背景，所产生的偏振量被相对于各向异性的因子$10^{-4}$ $(10^{-5})$抑制。对于宇宙学背景，我们得到了额外的$10^{-2}$抑制。我们推测使用我们的方法来映射宇宙中（不可分辨的）结构的分布。
2018-09-25 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
