On Friedmann-Lema\^ıtre-Robertson-Walker cosmologies in non-standard gravity
本论文主要研究修正引力和标量场下的FLRW宇宙学。暗能量的神秘性使得近十年来理论物理学界的许多努力都集中在解释当前宇宙加速膨胀的原因上。另一方面，在标准宇宙学模型中，也需要一个早期的加速时期，称为暴胀，以拟合观测数据。在这里，我们研究的可能性来解释这两种效果下相同的机制，通过标量场或修改的重力。在这个意义上，F（R）和Gauss-Bonnet引力进行了研究。这一分析也被扩展到Hoelava-Lifshitz引力，一个理论，似乎是幂计数重整化，尽管它包含其他严重的问题，也在论文中讨论。
2011-04-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Infrared signatures of quantum bounce in a minisuperspace analysis of Lema\^ıtre-Tolman-Bondi dust collapse
在坍缩物质的量子处理中，可行模式分析应该给出关于坍缩期间发射的信息。然而，部分由于在一个典型的量子引力分析中涉及的算子排序模糊性，这种定义良好的模式的可用性是不能保证的。研究了在LTB模型中坍缩的球对称尘埃量子模型的幺正演化波包的模分解.我们确定的可观察描绘模式分解，并使用的自由度的运营商订购的模糊性，我们得到的埃尔米特扩展该运营商旁边的埃尔米特哈密顿。在确定了这个运营商的本征态的传入和传出模式，我们估计他们的贡献的辐射轮廓。这一过程的红外部分显示了一些特征，这些特征对尘埃云的近反弹动力学非常敏感。在经典奇点附近，小波数的入射/出射模在尘埃云的膨胀/坍缩阶段有显著的贡献，并随着远离奇点而不断减小。当从坍缩阶段演化到膨胀阶段时，反弹的信息通过从大部分入射到大部分出射的辐射的翻转被携带到红外模式，这比任何观察者的反弹信息要早得多。在红外扇区中，振幅的饱和值标记反弹半径。因此，我们认为，在这个量子引力模型中，短尺度物理的信息基本上被带到了最长波长，我们认为这对低能过程更为突出。
2021-12-28 gr-qc hep-th
Formation of Gyrs old black holes in the center of galaxies within the Lema\^ıtre--Tolman model
在这篇文章中，我们提出了一个模型的形成星系与一个黑洞在中心。它是基于Lemaitre-Tolman解决方案，是一个早期的模型的改进。最重要的改进是黑洞内部几何形状的选择，允许形成Gyrs老黑洞。其他改进是使用任意弗里德曼模型作为背景（未扰动）的初始状态和适应模型的任意密度分布的星系。我们的主要兴趣是M87星系（NGC 4486），它拥有一个质量为$3.2\cdot 10^{9}M_{\odot}$的超大质量黑洞。结果表明，对于这个特殊的星系，在我们的模型的框架内，初始状态是一个扰动的$Λ$ CDM模型，年龄的黑洞可以达到12.7 Gyrs。还研究了模型在最后散射时对所选参数的依赖性。黑洞的最大年龄是M87星系的$Ω_m$和$Ω_Λ$参数的函数，可以是3.717或12.708 Gyr。
2012-01-06 astro-ph.CO gr-qc
Re-evaluation of $Ω_k$ of the normalised Friedmann-Lema\^ıtre-Robertson-Walker model: Implications for Hubble constant determinations
时空的描述是宇宙学的一个基本问题。我们解释了为什么目前的分配时空几何的$Ω_k$的Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker（FLRW）模型可能是不正确的，并建议更有用的描述。我们表明，$Ω_k$不仅代表曲率，但质量物体之间的时空范围的物质密度的影响。最近的分析超新星Ia型（SNe Ia）和HII/GEHR数据与FLRW模型提出了最佳的拟合与一个小的$Ω_m$值和一个大的$Ω_k$。这些结果与我们的宇宙表现出稀疏的物质密度和准欧几里德几何一致，小的$Ω_m$值与大爆炸核合成计算一致。我们认为，我们当前宇宙的几何形状更好地描述为$Ω_k\approx$ 1而不是0。作为一个例子，我们扩展FLRW模型对大爆炸，并发现一个简单的解释，如何创造物质发展成为目前的几何平坦的宇宙与稀疏，均匀，各向同性的物质和能量分布。用$Ω_k\approx1$来描述准欧几里德时空几何，对估计$H_0$也很有用，应该有助于解决不同研究者对当前估计的紧张情绪。
2021-06-21 gr-qc physics.gen-ph
New variables for the Lema\^ıtre-Tolman-Bondi dust solutions
我们重新检查的Lemâitre-Tolman-Bondi（LTB）解决方案与尘埃源承认对称中心。我们考虑作为自由参数的解决方案的初始值函数：$Y_i$，$ρ_i$和$\Ri$，通过限制曲率半径，$Y\equiv \sqrt{g_{θθ}}$，静止质量密度，$ρ$，和三维Ricci标量的静止框架，$\R$，到一个任意的正则柯西超曲面，$\Ti$，标记为常数宇宙时间（$t=t_i$）。使用$Y_i$固定的径向坐标和拓扑结构（同胚类）的$\Ti$，并缩放的一维尺度因子$y=Y/Y_i$的时间演化，我们表明，动力学，正则性条件和几何特征的模型是由$ρ_i$，$\Ri$和适当构造的体积平均值和对比度函数中定义的不变标量表示的$\Ti$。这些量导致初始条件的直接表征，根据$\Ti$的不均匀性的性质，作为对称中心周围的密度和/或曲率超密度（"团块“）和欠密度（”空隙“）。一般来说，只有具有初始密度和曲率块的模型在没有壳交叉奇点的情况下演化，尽管与同时大爆炸相关的特殊初始条件允许初始密度和曲率空洞的规则演化。发现特定的限制，以便$t>t_i$的定期演变是可能的初始空隙。为在构建LTB模型时使用新变量以及绘制所有相关量提供了逐步指南。
2001-05-23 astro-ph gr-qc
Shrinking II -- The Distortion of the Area Distance-Redshift Relation in Inhomogeneous Isotropic Universes
这篇论文和系列论文中的其他论文挑战了引力透镜对远距离观测影响的标准模型。我们表明，由于透镜效应的累积效应，对应于所观察到的立体角的区域可以与从相应的Friedmann-Lema\^ıtre模型估计的区域完全不同，即使在大角度尺度上取平均。本文集中讨论了球对称但空间不均匀的尘埃宇宙的具体例子，Lemitre-Tolman-Bondi模型，并表明与Friedmann-Lemitre模型的标准解相比，径向透镜效应显著地扭曲了这些精确解中的面积距离-红移和密度-红移关系.因此，即使在全天空平均之后，不均匀性也可能在基于标准FL关系的距离估计中引入显著误差。此外，还提出了一种新的规范选择方法，解决了过去零锥的精确定位问题。
1997-09-01 astro-ph gr-qc
Gravitational lensing by Lema\^ıtre-Tolman-Bondi wormholes in a Friedmann universe
研究Friedmann宇宙中LTB虫洞的引力透镜效应，发现虫洞阴影角大小随观测时间非单调变化，早期减小、后期因宇宙膨胀而增大。
2025-09-11 gr-qc
Blueshifts in the Lema\^ıtre -- Tolman models
在具有非常数爆炸时间函数$t_B(r)$的Lema-T模型中，在大爆炸的那些点附近发射的光，在这些点处$\dril {t_B} r \neq 0$在接收器位置处发生蓝移。蓝移的射线预计会扰乱宇宙微波背景（CMB）辐射的温度，沿着目前中心观测者的视线。它示出在这里，在一个一般的L-T模型中，可以选择的$t_B(r)$，使蓝移产生区域被隐藏的重组时间之前，在L-T模型不适用。本文的其余部分致力于研究蓝移在一个特定的L-T模型，称为L-T $(t_B)$ -一个复制的光度距离与红移关系的$Λ$ CDM模型使用非常数$t_B(r)$单独。确定了蓝移产生区在L-T $(t_B)$时空中的位置。我们计算了与当前中心观测者的过去光锥相交的几条光线的红移/蓝移分布。考虑了与Friedmann匹配的L-T $(t_B)$模型，计算了该复合模型中的红移/蓝移分布.蓝移不可见的要求使得L-T $(t_B)$模型在天体物理学上是不可接受的，如果它应该应用到复合时间，但并没有“排除”一般的L-T模型-它只是对$\dril {t_B} r$施加了限制。
2014-11-21 astro-ph.CO gr-qc
Accelerating expansion or inhomogeneity? Part 2: Mimicking acceleration with the energy function in the Lema\^ıtre-Tolman model
这是发表在{ \it Phys. Rev.}上的论文的延续。{ \bf D89}，023520（2014）。本文研究了$Λ$ CDM模型的光度距离-红移关系$D_L(z)$如何在Lema\^ıtre- Tolman（L-T）模型中复制，该模型具有$Λ= 0$、常数爆炸时间函数$t_B$和模拟观测者过去光锥上加速膨胀的能量函数$E(r)$（$r$是唯一定义的共动径向坐标）.数值实验表明，$E > 0$是必要的.函数$z(r)$和$E(r)$从观测者位置的初始点开始数值计算，然后从视地平线（AH）的初始点向后计算。将两次计算的结果进行比较，可以确定$r = 0$和AH处的$E/r^2$值。详细讨论并解决了通过AH继续计算的有关问题。然后，$z(r)$和$E(r)$在AH之外继续，直到发出光锥与大爆炸接触的信号的数字崩溃。同样，从两个初始点出发计算了L-T模型的光锥，并与$Λ$ CDM光锥进行了比较。这里构建的模型包含壳层交叉，但它们可以通过将L-T区域与弗里德曼背景相匹配来去除，而不会与Ia型超新星的观测结果产生任何冲突。以描述的方式解释了$E(r)$函数模拟加速膨胀的机制。
2014-07-17 gr-qc
Accelerating expansion or inhomogeneity? A comparison of the $Λ$CDM and Lema\^ıtre - Tolman models
它示出了如何解释的弗里德曼模型与$Λ< 0 = k$（$Λ$ CDM模型）的背景下的某些观察可以重新解释使用$Λ= 0$ Lema\^ıtre - Tolman（L-T）模型，以消除“暗能量“。本文的目的是通过尽可能多的解析计算或非常简单的数值程序来澄清潜在的几何关系。在第一部分的文件（虚构的）沿过去的光锥的观察者的膨胀速度分布的意见被认为是。结果表明，用$Λ= 0 = E$在L-T模型中可以再现$Λ$ CDM观测者过去的全部光锥。这是一个几何练习，其优点是没有数值复杂性。在第二部分中，我们用具有$-k = 2E/r^2 =$常数$> 0$的L-T模型来复制$Λ$ CDM模型的光度距离-红移关系。$k$的值和函数$t_B(r)$由$Λ$ CDM参数确定。描述了该L-T模型的一般性质。文中详细介绍了数值计算中的视地平问题，并基本解决了这些问题。第二个模型是一个反例，证明了一个模拟$Λ$ CDM的L-T模型必须在中心周围包含一个空洞--它在$R = 0$处有一个密度峰值。
2014-03-19 astro-ph.CO gr-qc
Mimicking acceleration in the constant-bang-time Lema\^ıtre -- Tolman model: Shell crossings, density distributions and light cones
具有$Λ= 0$和恒定爆炸时间的Lema\^ıtre- Tolman模型仅使用能量函数$E$来模拟$Λ$ CDM模型的光度距离-红移关系，该模型包含壳层穿越。本文研究了壳交叉集（SCS）在时空中的位置及其存在的后果。从现在到未来，SCS只会在$t \approx 1064 T$出现在中央观测者的视野中，其中$T$是宇宙的当前年龄，但不会在她的观测中留下任何可识别的痕迹。靠近南海发射的光线在初始点会发生蓝移，但蓝移是有限的，如果观测者离得足够远，蓝移会被后来产生的红移过度补偿。局部蓝移导致沿光线方向的$z$不是同向径向坐标$r$的单调函数。因此，角直径距离$D_A$和中心观测者的光度距离$D_L$不是$z$的函数;关系式$D_A(z)$和$D_L(z)$在SCS附近是多值的。计算并显示了以下量：（1）在几个等时特征超曲面上的质量密度分布，其中一些超曲面与SCS相交。(2)沿着当前中心观察者过去的光锥的密度分布。(3)一些光锥在特征瞬间与南海相交。(4)沿着几个光锥的红移剖面。(5)极端红移超曲面。(6)$D_A(z)$和$D_L(z)$关系。(7)末次散射时间及其与$Λ$ CDM末次散射历元的比较。
2014-09-10 gr-qc
Toward a Midisuperspace Quantization of LeMaitre-Tolman-Bondi Collapse Models
球形尘埃坍缩的LeMa <$tre-Tolman-Bondi模型已经被广泛用于研究各种恒星坍缩的情况。到目前为止，众所周知，这些模型导致黑洞和裸奇点从规则的初始数据的形成。坍缩的最终结果，特别是在裸奇点形成的情况下，在很大程度上取决于最后阶段的量子效应。这些量子效应通常不能用半经典的方法来处理，因为在达到最终状态之前，引力场的量子涨落将占主导地位。本文给出了描述非均匀尘埃边缘束缚坍缩的LeMa\^itre-Tolman-Bondi时空的正则约化，其中物理半径$R$、坍缩尘埃的真时$τ$和质量函数$F$分别是相空间上的正则坐标$R(r)$、$τ(r)$和$F(r)$.狄拉克的约束量子化导致一个简单的功能（惠勒-德维特）方程。该方程的解可用于研究不同初始条件下量子引力对引力坍缩的影响。
2001-03-06 gr-qc
High-derivatives and massive electromagnetic models in the Lemaitre-Tolman-Bondi spacetime
嵌入非均匀LTB时空背景的麦克斯韦电磁理论在几年前的文献中已有描述。然而，关于质量或高导数的术语没有被探索。在这项工作中，我们研究了非均匀时空对高导数和大质量电磁模型的影响。我们使用的LTB度量和计算的物理量的利益，即比例因子，密度的电磁场和哈勃常数，Proca和更高的衍生波多尔斯基模型。我们在两个模型中都发现了一个新的奇点，并且在Proca模型中磁场必须为零。
2020-02-26 gr-qc
General radially moving references frames in the black hole background
我们认为一般的径向移动框架实现的背景下的非极值黑洞具有因果结构类似的史瓦西度规。在此过程中，我们推广了Lema\^ıtre方法，构造了由具有任意比能$e_{0}$（包括$e_{0}<0$和特殊情况$e_{0}=0$）的参考粒子构成的自由落体框架.给出了比能为$e$的自由落体质点相对于$% e_{0}$坐标系的3维速度的一般公式。我们指出的属性之间的关系所考虑的框架附近的视界和Banados-Silk-West效应的无限增长的能量的粒子碰撞。利用我们的径向运动标架，我们还考虑了测试粒子的非径向运动，包括视界和奇点附近的区域。我们还指出了视界处的Lema 'itre时间的性质取决于粒子能量的标架和符号.
2022-10-07 gr-qc
Evolution equations dynamical system of the Lemaître--Tolman--Bondi metric containing coupled dark energy
我们考虑非均匀球对称模型的基础上Lemaintre-Tolman-Bondi（LTB）度规，假设作为其源的普通重子物质，冷暗物质和暗能量与耦合项成比例的增加的能量密度的暗流体的相互作用的混合物。我们把爱因斯坦场方程简化为一个由演化方程和代数约束组成的一阶7维自治动力学系统。我们详细研究的演变的能量密度和空间曲率轮廓沿相空间通过两个子空间投影：一个三维投影与解决方案的Friedman-Lema\^itre-Robertson-Walker度规（不变子空间）和四维投影描述的演变的非均匀波动。我们还分类和研究的临界点的系统相比，以前的工作类似的来源，以及数值求解方程的初始能量密度和曲率分布，导致一个球形反弹，其崩溃的时间，我们估计适当。
2022-07-06 astro-ph.CO gr-qc
Redshift drift as a model independent probe of dark energy
众所周知，在传统的Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker（FLRW）宇宙模型中，正的红移漂移是暗能量的标志。在这里，我们表明-没有对宇宙的度量张量的假设-红移漂移是一个有前途的直接探测违反广义相对论的理论内的强能量条件。
2021-02-07 astro-ph.CO gr-qc
Age Problem in Lemaitre-Tolman-Bondi Void Models
众所周知，我们可以通过考虑一个不均匀和/或各向异性的宇宙（这违反了宇宙学原理）来解释当前的宇宙加速，而不需要调用暗能量或修正的引力。这类模型中最著名的是所谓的Lemartre-Tolman-Bondi（LTB）空洞模型，在这个模型中，宇宙是球对称的，径向不均匀的，我们生活在一个以我们的位置为中心的局部密度不足的空洞中。在目前的工作中，我们测试了各种LTB空洞模型与一些老高红移天体（OHRO）。显然，宇宙不可能比它的组成部分更年轻。我们发现，一个非常大的$r_0$（表征的空隙的大小），需要容纳这些OHRO在LTB空隙模型。在这个异常大的$r_0$和从其他观测（如SNIa、CMB等）推断出的小得多的$r_0$之间存在着严重的矛盾。然而，如果我们转而考虑类星体APM 08279+5255在红移$z=3.91$处的最低极限1.7\，Gyr，这种紧张可能会大大缓解。
2015-02-03 astro-ph.CO gr-qc
On spherical dust fluctuations: the exact vs. the perturbative approach
本文研究了LTB尘埃模型（有无$Λ$）的动力学与两种常见的宇宙学形式：基于度规的宇宙学扰动理论（CPT）和协变规范不变（GIC）微扰中尘埃微扰动力学之间的关系.为此目的，我们重铸的LTB模型的演变的协变和规范不变形式主义的本地和非本地的“精确波动“的Friedmann-Lematre-Robertson-Walker（FLRW）的背景下定义的协变标量的适当平均。我们研究这些波动的性质，它可以被定义为一个封闭的共动域或渐近域扩展到整个时间片。特别地，非局部密度波动为“密度对比度“的概念提供了协变和精确的定义。我们表明，在它们的线性制度，这些LTB精确的波动（本地和非本地）是完全等价于传统的宇宙学扰动在CPT的同步共动规范和GIC扰动。作为一个直接的后果，我们展示了一个简单的形式的空间曲率扰动的时间不变性。本文的工作可能为广义相对论中尘埃源动力学的精确方法和微扰方法（线性或非线性）之间提供重要的理论联系。
2015-02-09 astro-ph.CO gr-qc
Five dimensional cosmological traversable wormhole
本文研究了具有一个额外类空紧致维的Friedmann-Lematre-Robertson-Walker（FLRW）模型中的可穿越虫洞.我们选择动力学紧化作为第五维的演化。在这方面，我们研究了额外维的存在如何影响能量密度、形函数和标度因子的行为。结果表明，总物质可以是非奇异的，并且可以避免对弱能量条件的破坏。
2014-12-31 gr-qc
Expansion of bundles of light rays in the Lemaître -- Tolman models
本文研究了Lema-T模型中光束在非中心点出射时的$θ\equiv {k^μ};_μ = 0$轨迹.对于中心发射点，三个轨迹重合：（1）沿射线的$R$最大值，（2）$θ= 0$，（3）$R = 2M$对于非中心发射体都是不同的。如果沿非径向射线存在$R$的极值，则它必定位于区域$R > 2M$中。在$2M < R \leq 3M$中，它只能是最大值;在$R > 3M$中，最小值和最大值都可以存在。对于示例性玩具模型（ETM），对于两个典型的发射器位置，数值地确定（1）与赤道超曲面（EHS）$\vartheta = π/2$的相交。方程（2）是针对一般的L-T模型导出的，并且对于相同的两个发射器位置，其与ETM中的EHS的交点是数值确定的。通常，$θ$沿射线不具有零或具有两个零，并且在大挤压（BC）处变为$+ \infty$。在BC处的$θ\to - \infty$的唯一射线是径向射线。沿着在无零和双零区域之间的边界上的射线，$θ$具有一个零，但是在BC处仍然趋向于$+ \infty$。当发射器足够接近中心时，$θ$沿着一些射线有4个或6个零（分别是）。在边界射线上为3或5）。对于坍缩的L-T模型中的非中心发射体，$R = 2M$仍然是事件从外部变得不可见的最终屏障;位点（1）和（2）不是这样的屏障。
2021-11-22 gr-qc
Scalar-tensor cosmologies with dust matter in the general relativity limit
本文在一般标量-张量引力理论的框架下，考虑了当普通尘埃物质的能量密度超过标量势的能量密度时，在Jordan标架中任意耦合函数的平坦Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker宇宙学模型.受宇宙学观测的启发，我们在接近所谓的广义相对论极限的范围内采用了一种近似方案。随后的标量场和哈勃参数的非线性近似方程可以在宇宙学时间内解析求解。这使我们能够区分渐近收敛于广义相对论的理论，并得出一些关于这个极限附近的宇宙动力学的含义。
2011-12-22 astro-ph.CO gr-qc
Criticality and Averaging in Cosmology
我们建议比较宇宙学解的总空间体积$V(τ)$作为适当的时间$τ$的函数，假设同步规范，并与此目的评估的变化$V(τ)$的Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker（FLRW）解决方案的灰尘。这可以成功地做到这一点，在一个简单的方式，而不解决扰动方程。特别是，我们发现，第一变化消失的所有方向不具有同质性和各向同性保持组件，换句话说，每个FLRW解决方案是一个{ \it临界点}的$V(τ)$在适当限制的子空间的解决方案。这个属性可以支持FLRW解决方案的解释的有效性，构成一个平均模型。我们还简要研究了$V(τ)$的第二种变体。
1999-10-23 gr-qc
Super-energy tensor for space-times with vanishing scalar curvature
一个四指标张量的黎曼张量的二次和线性的二阶导数，它有零的时空的标量曲率为零的发散。这个张量在真空中约化为贝尔-罗宾逊张量。此外，对于任何观察者来说，完全类时分量都是正的，并且当且仅当时空是平坦的（不包括一些非物理时空）时，它才为零。我们还表明，这个张量是唯一的，可以构建这些属性。一般的引力场不存在这样的张量。最后，我们在几个例子中研究了这个张量：充满辐射的Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker时空，平面前的引力波和Vaidya辐射度规。
1999-04-14 gr-qc
Tunneling probability for the birth of universes with radiation, cosmological constant and an ad hoc potential
在这项工作中，我们研究的诞生Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker（FLRW）模型与零（$k=0$）和负（$k=-1$）曲率的空间部分。模型的物质内容由辐射理想流体和正的宇宙学常数组成。该模型也有一个特设的潜在的起源被认为是几何性质的存在。为了描述这些宇宙的诞生，我们用量子宇宙学来描述它们。首先，我们得到Wheeler-DeWitt方程，并使用WKB近似求解它们。我们注意到，对于任何$k$值，特设势的存在都会产生势垒。这意味着我们可以通过隧道机制来描述宇宙的诞生，对于任何曲率的空间截面，而不仅仅是通常的情况$k=1$。我们明确地计算了不同宇宙模型诞生的隧穿概率，并比较了这些隧穿概率。
2023-01-12 gr-qc
Causality in Inflationary Universes with Positive Spatial Curvature
我们证明了在正弯曲的Friedmann-Lema\^itre宇宙$(k=+1)$的情况下，早期宇宙中的暴胀期对于大多数初始条件都不能解决视界问题，不管暴胀持续多久。它仅在充气开始时处于几乎静止状态的情况下才这样做，对应于充气开始时极高的$Ω_Λ$值$Ω_Λ \gg 1$。对于较小的值，不可能解决视界问题，因为相关的积分渐近线到一个有限值（在$k=+1$框架中的de Sitter宇宙中也会发生这种情况）。因此，对于这些情况，与宇宙背景辐射的近各向同性相关的因果问题必须在普朗克时代就已经解决。此外，即使当前的宇宙学常数在遥远的未来消失，紧致空间截面和事件视界都将存在于这些宇宙中，这给作为引力理论的M理论带来了潜在的问题。
2002-02-19 gr-qc
Modified $f(R,G,T)$ Gravity in the Quintom model, and Inflation
本文研究Quintom模型中耦合两类标量场的f(R,G,T)修正引力，在平坦FLRW宇宙中实现反弹条件，证明仅含暴胀场时EoS参数不能穿越phantom分界线，并表明该模型可涵盖Weyl共形几何与暴胀时期。
2024-09-01 gr-qc
Relativistic shells: Dynamics, horizons, and shell crossing
本文研究真空中类时球形薄物质壳的动力学。薄壳匹配两个任意球时空的一般形式推导，随后专门的真空情况下。我们首先研究的相对运动的两个尘埃壳的动力学的外壳，从而将问题减少到一个单一的壳与不同的积极史瓦西质量的每一方。然后，我们研究壳的动态与非零切向压力$p$，并表明，有没有稳定的-固定的，否则-解决方案的配置与严格的线性正压状态方程，$p=ασ$，其中$σ$是适当的表面能密度和$α\in(-1,1)$。对于{ \em arbitrary}状态方程，我们证明了，只要弱能量条件成立，强能量条件是稳定的充要条件。我们详细研究了形成的陷阱表面，并明确表明，薄的边界层的原因，视视界不连续地演变。最后，我们推导出一个分析（必要和充分）的条件，相邻的壳交叉，并比较离散壳模型与著名的连续Lemartre-Tolman-Bondi灰尘的情况。
2002-12-30 gr-qc
$f(T)$ Cosmology with Nonzero Curvature
本文在具有非零空间曲率的Friedmann-Lema\^ıtre-Robertson-Walker背景空间中研究了$f\left( T\right) $引力的精确解和解析解.对于幂律理论$f\left( T\right) =T^{n}$，我们发现，场方程承认一个精确的解决方案与一个线性标量因子的负和正的空间曲率。该Milne型解是模型$f\left( T\right) =T+f_{0}T^{n}-2Λ$在初始奇点附近的标度因子的渐近行为。该特定理论的解析解以$n>1$的Painlevé级数形式给出。此外，从Painlevé级数的共振值，我们得出结论，米尔恩的解决方案总是不稳定的，而对于大值的独立参数，场方程提供了一个膨胀的宇宙与一个积极的宇宙学常数德西特展开。最后，在所研究的$f\left( T\right) $模型中，宇宙学常数项$Λ$的存在对宇宙学解的一般行为没有影响，当$f\left( T\right) $模型中的宇宙学常数项$Λ$消失时，宇宙也会陷入deSitter膨胀.
2021-07-03 gr-qc math-ph math.MP
The averaging problem on the past null cone in inhomogeneous dust cosmologies
宇宙学模型通常忽略小尺度下时空流形的复杂性质，以假设理想化的广义相对论解来描述宇宙的平均动力学。虽然这些解决方案在解释数据方面非常成功，但它们在宇宙学中引入了许多难题，因此它们的基本假设很重要。在本文中，我们超越了通常的宇宙学假设，并提出了一个形式主义的平均本地广义相对论时空观察者的过去零锥：我们制定的平均性能的光阵面，因为它们从宇宙发射器传播到观察者。能量-动量张量由一个无旋尘埃源和一个宇宙学常数组成--与晚期宇宙时代的$Λ$ CDM模型中的组件相同--但度规解并不被\emph{a priori}约束为局部均匀或各向同性。这通常使大尺度动力学通过\emph{backreaction}效应偏离简单的Friedmann-Lematre-Robertson-Walker解。我们的形式主义量化这种偏离通过一个完全协变系统的面积平均方程的光阵面传播到一个观察者，它可以直接应用于分析和数值研究的宇宙观测。为此，我们制定了可观测量，包括有效角直径距离和宇宙学红移漂移的光阵面平均值，我们还讨论了这些观测量的反反应效应。
2022-12-28 gr-qc
