The lingering anomalous secular increase of the eccentricity of the orbit of the Moon: further attempts of explanation of cosmological origin
利用改进的潮汐模型对利用月球激光测距技术收集的扩展数据记录进行了新的分析,但未能解决月球轨道偏心率$e$的异常率$\dot e$问题,该偏心率仍然存在,震级为$\dot e=(5\pm 2)\times 10^{-12}$ yr $^{-1}$。根据宇宙膨胀的后牛顿效应和宇宙尺度因子$S$的相对加速率$\ddot{S} S^{-1}$的缓慢时间变化,给出了一些可能的宇宙学解释。他们都是不成功的,因为他们预测的长期率的月球偏心率太小了几个数量级。
2014-04-26 astro-ph.EP gr-qc physics.geo-ph
A Minimal Explanation of the Primordial Cosmological Perturbations
我们概述了宇宙学中原始密度扰动的新解释。零维场是粒子物理学标准模型的最小补充:如果希格斯偶线是突现的,它们会在不引入任何新粒子的情况下抵消真空能量和两个外尔反常。此外,这种抵消解释了为什么有三代基本粒子,包括RH中微子。我们展示了零维场的量子零点涨落如何产生尺度不变的高斯绝热密度扰动。我们用标准模型耦合计算了原始扰动的振幅,得到了与大尺度观测一致的结果。在两个关键的理论假设下,我们计算的振幅和倾斜度都与观测值一致,没有自由参数。
2023-02-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Solutions with Torsion in a Model of de Sitter Gauge Theory of Gravity
挠率是至关重要的解释宇宙的演化在一个大类的引力理论包含二次项的曲率和挠率。本文给出了在de Sitter引力规范理论模型中具有均匀和各向同性挠率的宇宙学解,它可以在适当选择参数的情况下解释Ia超新星的观测数据,并提供了从减速膨胀到加速膨胀的自然过渡,而无需在理论中引入其它奇异场。
2008-01-07 gr-qc
Gauge invariant theory of gravity in spacetime with gradient nonmetricity: A possible resolution of several cosmological puzzles
在本文中,我们应用对称性原理,以寻找一个替代的统一解释的几个宇宙学难题,如目前阶段的加速膨胀的宇宙和哈勃紧张的问题,等等。我们认为,外尔规范对称性,作为一个明显的对称性规范不变理论的重力运作外尔可积几何时空,可能是一个实际的(未破缺)对称性,我们目前的宇宙。这种对称性可能是在广义相对论及其已知修正的框架内产生的现代基本问题的现象学上可行的解释的核心。
2023-01-03 astro-ph.CO gr-qc
Scalar Dark Energy Models and Scalar-Tensor Gravity: Theoretical Explanations for the Accelerated Expansion of Present Universe
本文综述了利用单一标量场解释当前宇宙加速膨胀的两类主要方法——暗能量模型与标量-张量引力,通过动力学系统分析寻找吸引子解,并探讨了精细调节、巧合问题及哈勃张力等挑战。
2024-06-07 gr-qc
Biocosmology: Biology from a cosmological perspective
宇宙包含一切存在的东西,包括生命。所有存在的事物,包括生命,都遵循着宇宙物理定律。那么,这些定律是否为生物现象的完整解释提供了充分的基础呢?我们讨论是否以及如何宇宙学和物理学必须修改,以能够解决某些问题,出现在他们与生物学的交叉点。我们证明,一个包含地球上生命形式的宇宙在某种意义上是完全非遍历的,因为绝大多数可能的生物体将永远不会实现。我们认为,在宇宙学的完整的解释需要还原论和功能的解释的混合物。
2022-04-28 astro-ph.CO gr-qc physics.hist-ph
A possible explanation of Galactic Velocity Rotation Curves in terms of a Cosmological Constant
本文描述了如何用负的宇宙学常数($Λ$)来解释非引力对银河系速度旋转曲线的贡献。它将表明,宇宙学常数导致的速度贡献成正比的半径,在大半径,并取决于星系的质量。这种解释与通常的解释相反,通常的解释是这种效应是由于暗物质晕。NGC 3198星系的速度旋转曲线将被详细分析,而其他几个星系将被初步研究。从NGC 3198的数据中实验得出的宇宙学常数是:$|Λ|_{Exp}= 5.0\times 10^{-56} cm^{-2}$。这与从$|Λ|_{Theory}=2.1\times 10^{-56}cm^{-2}$的大数假设得到的理论值相比是有利的。扩展的LNH然后被用来定义其他宇宙学参数:引力修正常数,能量密度,和宇宙学常数的基本长度。一个投机理论的宇宙的演变概述,它是如何被定义的宇宙,在任何特定的时代,由两个参数:基本长度和能量密度的真空,该时代。该理论被应用到宇宙的时间演化的$ρ_{Planck}/ρ_Λ^{QH} \approx 10^{120}$问题提出了一个可能的解释。本文评述了真空的性质,以及用形式M理论计算宇宙学常数的推测方法.本文给出的实验结果支持了一个减速宇宙,与最近的Ia型超新星实验结果相反,支持了一个加速宇宙.
2000-05-02 astro-ph gr-qc hep-ph
A Curious Explanation of Some Cosmological Phenomena
虽然观测宇宙学在过去十年中取得了巨大的发展,但深刻的奥秘继续困扰着我们对和谐宇宙学模型成分的理论理解,这些成分主要是“黑暗”的。能量-应力张量中95%以上的内容必须以暴胀子、暗物质和暗能量的形式存在,这些物质没有任何非引力或实验室的证据,而且仍然没有得到确认。此外,暗能量在基础物理学和宇宙学之间构成了严重的对抗。这就为发现替代理论提供了强有力的理由,这些替代理论不需要标准方法的暗区来解释观测结果。在目前的情况下,重要的是从一切可能的手段中了解“将是”的最终理论的要求。在这方面,本文件强调了一些迄今未被注意到的有趣的巧合,这些巧合可能有助于发展对引力“圣杯”的认识。看起来,能量-应力张量对推测性暗区的要求,表明了一种可能的方法,可以摆脱目前标准宇宙学中出现的危机,即能量-应力张量在动力学中不起直接作用的理论。它表明,各种宇宙学观测可以令人满意地解释在这样一个理论$-$的米尔恩模型的框架,而不需要暗部门的标准方法。此外,该模型回避了困扰标准宇宙学的视界、平坦性和宇宙学常数问题。虽然米尔恩的理论是一个不完整的唯象理论,不可能是引力的最终理论,但是,研究这些巧合是值得的,这可能有助于我们对最终理论的理解。
2013-06-07 astro-ph.CO gr-qc
A Solution to the Cosmological Constant Problem
将真空能量的涨落视为一个非平衡过程,提出了一个宇宙学常数的随机模型,对宇宙学常数在当前时代为小或为零,而在早期宇宙暴胀时代为大的现象给出了一个自然的解释。
1996-06-11 astro-ph gr-qc hep-th
Accelerated Cosmological Models in First-Order Non-Linear Gravity
目前宇宙加速的证据导致了对修正引力理论和替代引力理论的研究,这些理论能够从理论的角度解释加速,而不需要引入暗能量。在本文中,我们研究替代的引力理论定义的拉格朗日依赖于一般功能的Ricci标量不变量在最小的相互作用与物质,鉴于其可能的宇宙学应用。这种理论所描述的时空结构方程的解决和相应的场方程进行了调查,在Palatini形式主义,防止不稳定的问题。这些理论的具体例子也表明,提供适当的假设下,一个连贯的理论解释早期的结果有关目前的宇宙加速和宇宙膨胀。此外,我们建议一个新的可能的拉格朗日,取决于sinh(R)的逆,这给出了一个解释,目前的宇宙加速。
2004-03-27 astro-ph gr-qc hep-th
Closer look at cosmological consequences of interacting group field theory
本文重新审视相互作用群场理论的宇宙学背景动力学,发现反弹稳健但难以几何解释暴胀,并给出模型参数限制。
2023-09-05 gr-qc hep-ph
Anthropics and Myopics: Conditional Probabilities and the Cosmological Constant
我们重新审视人择论证为观测到的宇宙学常数的微小性提供了解释的主张,并认为只有在限制性假设下,宇宙学常数值与生命存在之间的相关性才能得到证明。因果关系更难发现。
2007-09-24 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological Evidence for Modified Gravity (MOG)
与标准$Λ$ CDM模型的偏差激发了使用标量张量矢量引力(STVG)理论对早期宇宙宇宙学的解释。由Valentino、Melchiorri和Silk进行的约束分析揭示了与广义相对论预测的结构增长的偏差,以及角CMB功率谱数据中的透镜异常。修正的重力(MOG)理论解决了透镜偏离标准模型,并提供了一个解释的CMB和结构增长数据。
2015-11-09 astro-ph.CO gr-qc
q-Deformation and Semidualisation in 3d Quantum Gravity
我们详细探讨了量子玻恩互易性或“半二元论”在欧几里得三维量子引力中的作用。后者是一个代数运算定义使用量子群的方法,交换位置和动量。利用这一点,我们能够澄清的有效的非交换几何结构之间的关系,已经讨论了三维重力的背景下。我们证明了在没有宇宙学常数的量子引力中,基于D(U(su_2))的自旋模型是三球空间中量子粒子的半对偶,而双交叉积(DSR)模型是双曲空间中量子粒子的半对偶.进一步证明了不同的模型都是q=e^{- \hbar \sqrt{-Λ} /m_p}的q变形模型的特定极限,其中m_p是普朗克质量,Λ是宇宙学常数,并论证了半二元论互换了m_p和l_c,其中l_c是宇宙学长度尺度l_c=1/ \sqrt{|Λ|} .我们通过研究表示论来研究半二元论的物理学。在这两个自旋模型和它的半对偶,我们表明,不可约表示有一个物理图片作为解决方案的一个分别的非交换/弯曲的波动方程。此外,我们解释说,q-变形模型,在一定的代数水平,是自对偶下semidualisation。
2009-09-18 gr-qc hep-th math-ph
Supernova constraints on decaying vacuum cosmology
越来越多的观测证据表明,我们宇宙的膨胀正在经历一个晚期加速。在众多描述这一现象的方案中,宇宙学常数似乎是最简单、最自然的解释。然而,尽管它的观测成功,这种可能性加剧了众所周知的宇宙学常数问题,需要一个自然的解释,它的小,但非零,值。在本文中,我们考虑了一个由变化的宇宙学项驱动的宇宙学方案,其中真空能量密度随哈勃参数线性衰减。我们发现,这个模型是没有区别的,从标准的早期辐射阶段是由一个长期的尘埃为主的时代,直到最近的变化的宇宙学项成为主导,加速宇宙膨胀。为了测试这种情况的可行性,我们使用了最新的Ia型超新星数据,即,高Z SN搜索(HZS)团队和超新星遗产调查(SNLS)合作数据。特别是,对于SNLS样本,我们已经发现目前的物质密度和哈勃参数分别在区间[0.27,0.37]和[0.68,0.72](在95% c.l.),这与目前接受的这些参数的估计值非常一致。
2006-07-04 astro-ph gr-qc
Structure formation and the origin of dark energy
宇宙学常数暗能量问题被认为是现代宇宙学的一个主要挑战。在这里,我们提出了一个模型,大尺度结构的形成导致空间平坦的FRW宇宙碎片成许多'FRW岛'周围的真空。这一机制可以解释暗能量的起源以及宇宙晚期加速现象。这种对暗能量的解释不需要任何外来物质源,也不需要极其精细的宇宙学常数。这种解释是在经典的广义相对论中给出的,并且依赖于我们的宇宙自其最近的过去以来一直在经历结构形成的事实。
2007-09-21 astro-ph gr-qc hep-th
Hubble tension: a short review of theoretical explanations
Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences (CAS)(中国科学院理论物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences (UCAS)(中国科学院大学);School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学杭州高等研究院基础物理与数学科学学院)
综述哈勃常数在宇宙微波背景测量与本地距离阶梯测定值间的差异问题,聚焦修正引力,探讨相关理论机制及早期、晚期机制,指出当前提议虽能降低张力但有代价,强调进展需统一似然性和多探针测试。
2026-08-17 astro-ph.CO gr-qc
Expanding space, quasars and St. Augustine's fireworks
试图解释时间非膨胀据称观察类星体光变曲线。这种解释是基于这样一种假设,即类星体黑洞在某种意义上与我们的弗里德曼-罗伯逊-沃克宇宙无关,并且不参与哈勃流。虽然乍一看,这样一个奇怪的解释需要不合理的微调大爆炸的初始条件,我们发现一个自然的理由,它使用米尔恩宇宙学模型作为灵感。
2015-10-01 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological model in 5D: Stationarity, yes or no
本文在Kaluza-Klein理论的框架下研究了5D的疲劳光宇宙学。五维能量动量张量不为零的五维半经典爱因斯坦方程的解给出了与观测相符的宇宙物质密度。光速的变化与静止能量和静止质量的变化是相互关联的。普朗克常量和电子电荷的变化是由氢光谱频率的公式和精细结构的观测确定的。物理常数的变化是对先锋10/11航天器数据辐射测量分析过程中探测到的接收波长度异常变化的解释。微波宇宙背景的当代测量精度不允许确定其参数变化的趋势,允许在静止和膨胀宇宙模型之间进行选择。
1999-11-27 astro-ph gr-qc
The One-Loop Effective Action in phi^4 Theory Coupled Non-Linearly with Curvature Power and Dynamical Origin of Cosmological Constant
研究了非线性耦合的标量自相互作用理论的泛函形式和单圈有效作用量。在弱曲率下进行了显式单圈重整化之后,我们用数值方法研究了这种不寻常的φ ^[4]理论的相结构。结果表明,当曲率幂为正值时,可能发生曲率诱导的相变,而当曲率幂为负值时,不发生辐射对称性破缺。动力学机制的解释,目前的小宇宙学常数的几个模型,从类的理论正在审议中。
2005-06-20 astro-ph gr-qc hep-ph
Knotty inflation and the dimensionality of spacetime
我们提出了一种真空结构,该真空结构由在类QCD宇宙学相变中形成的紧密打结/连接的通量管网络组成,并表明这样的网络可以驱动宇宙膨胀。由于网络只能在三维空间中拓扑稳定,这种情况为我们的宇宙中恰好存在三个大的空间维度提供了动力学解释。
2015-08-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Cosmological Constant Problem in Brane--Worlds and Gravitational Lorentz Violations
膜世界是具有额外空间维度的理论,其中普通物质位于(3+1)维子流形上。这些理论可能会对粒子物理学和引力物理学产生有趣的影响。在这篇文章中,我们集中在膜世界的背景下的宇宙学常数(CC)问题。我们展示了如何额外的维的情况下可能会违反洛伦兹不变性的引力部门的有效的4D理论,而粒子物理学仍然不受影响。在这样的理论通常不去定理调整的CC不适用,我们表明一个可能的解释的CC的小。洛伦兹破坏效应会在以不同于光速的速度传播的引力波中表现出来,这可以在引力波实验中寻找。
2001-05-30 astro-ph gr-qc hep-ph
Dark matter, dark energy and the time evolution of masses in the Universe
对观测到的宇宙加速的传统“解释”是存在一个正的宇宙学常数。然而,这很难是一个真正令人信服的解释,因为膨胀的宇宙不可能有静态真空能量密度。所以,它必须是一个近似值。这让我们想起了所谓的自然界基本“常数”。最近和过去对精细结构常数和质子-电子质量比的测量表明,标准模型的基本量,例如QCD尺度参数$Λ_{QCD}$,在宇宙学演化过程中可能不守恒。核子和原子核的质量是随时间变化的。如果真空能量本身是一个动力学的量,这可以与广义相对论相一致。实现这种可能性的另一个框架是QHD(量子单倍动力学),一种束缚态的基本理论。如果我们假设它的运行耦合统一在普朗克尺度上,并且这种尺度随宇宙时间缓慢变化,那么核子和DM粒子的质量,包括宇宙学项,都将随时间演化。这可以解释宇宙的暗能量。
2014-09-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph