Simple fixed-brane gauges in $S_1/Z_2$ braneworlds
对于额外维$x^5$具有$S_1/\mathbb{Z}_2$ orbifold拓扑的五维膜世界，我们讨论了最近关于规范存在的主张的有效性，其中两个边界膜位于固定位置，并且度规满足$g_{μ5}=\partial_5 g_{55}=0$，其中$μ$标记横向维度。我们专注于模型中的大部分是空的，除了一个负的宇宙学常数，这在宇宙学对称的情况下，意味着存在一个静态框架与Schwarzschild-AdS几何。考虑背景情况下，膜碰撞后移动分开，我们表明，这样的规范可以微扰构造，在碰撞后的时间或膜的速度膨胀。最后，我们研究如何宇宙学扰动可以容纳在这样的规范。
2006-04-07 hep-th
Leading order corrections to the cosmological evolution of tensor perturbations in braneworld
研究了Randall Sundrum型扩张膜世界中的张量型扰动。我们考虑一个由慢卷暴胀相和随后的辐射相组成的模型。研究了通过跃迁到辐射相的额外维的存在的影响，给出了首阶修正的解析公式。
2004-08-09 astro-ph gr-qc hep-th
Anisotropic Inflation in a 5D Standing Wave Braneworld and Dimensional Reduction
我们研究了一个由引力耦合到无质量标量幻影场的5D驻波膜世界模型框架内的宇宙学解。通过获得模型的完全精确解，我们发现了一种新的动力学机制，其中原始度量的各向异性性质引起i）沿某些空间维度的膨胀，以及ii）沿其他方向的空间维度数量的收缩和收缩减少。这种动力学机制可以与弦和其他高维理论中的降维有关，以试图获得4D各向同性膨胀时空。
2012-02-08 gr-qc hep-th
D-brane Anti-brane Annihilation in an Expanding Universe
计算了膨胀宇宙中D-膜和反D-膜的时变密度。D-膜反膜湮灭率太小，不能与FRW型宇宙的膨胀率竞争，膜过于接近宇宙。这个膜问题类似于旧的膜问题。然而有趣的是，它表明，小尺寸的D-膜的湮灭比高维膜更慢。因此，一个最初的brany宇宙在后期可能只充满了低维膜。当与适当的晚期暴胀理论相结合时，这会导致一种有吸引力的动力学方法来创造一个现实的膜世界场景。
2003-04-17 hep-th
On localization of universal scalar fields in a tachyonic de Sitter thick braneworld
膜世界模型可能会产生有趣的影响，从高能物理到宇宙学，甚至一些低能物理。它们的模式结构修改了这些物理领域中的标准结果，这些结果可以被测试并用于设置模型参数的界限。现在，为了定义膜世界与标准4D物理学的偏差，物质和引力在膜上的定位是至关重要的。在这项工作中，我们研究了普适质量标量场在de Sitter厚快子膜世界中的局域化，该膜世界是由引力耦合到快子体标量场而产生的。这个膜世界拥有一个四维德西特诱导度规，尽管存在一个负的体积宇宙学常数，但它是渐近平坦的，这是一个新颖而有趣的特性，与以前已知的模型形成鲜明对比。如果普遍的标量场的整体质量服从一个上界，那么它们就可以在这个膨胀的膜世界中定域，否则它们就会离域：标量场的动力学由薛定谔方程控制，该方程具有一个修改的Poeschl-Teller型的模拟量子力学势，它取决于膜世界系统的整体曲率和整体标量场质量的值。对于满足一定上限的质量，势显示出负的最小值，并具有一个无质量的束缚态，它与卡鲁扎-克莱因（KK）质量模之间被一个由3-膜的哈勃（膨胀尺度）参数定义的质量间隙所分隔。随着体标量场质量的增加，量子力学势的最小值接近零值，并最终变为正值，转化为势垒，导致体标量场从膜上离域。本文用一般Heun函数给出了Schroedinger方程的通解，并由此引出了这些特殊函数的一个新的应用。
2014-07-01 hep-th
Dimensional Reduction in 6D Standing Waves Braneworld
我们找到了由引力耦合到无质量标量类幻影场产生的6D驻波膜世界模型的宇宙学解。通过获得模型的完全精确解，我们发现了一种新的动力学机制，其中原始度规的各向异性性质引起三个空间膜维的膨胀和其他空间方向的有效减少。这种动力学机制可以与弦和其他高维理论中的降维有关，以试图获得4D各向同性膨胀时空。
2014-07-20 gr-qc hep-th math-ph
The dynamical Casimir effect in braneworlds
在膜世界宇宙学中，膨胀的宇宙被认为是一个在扭曲的高维时空中运动的膜。就像一面移动的镜子会从真空涨落中产生光子一样，一个移动的膜会导致引力子的产生。我们表明，非常一般地，卡鲁扎-克莱因（KK）粒子的尺度像刚性物质与宇宙的膨胀，因此不能代表暗物质在一个扭曲的braneworld。本文给出了在五维反德西特空间中弹跳膜产生无质量和KK引力子的结果。我们发现，对于一个现实的反弹，从所产生的引力子的反作用将是最有可能相关。这封信总结了主要的结果和结论，从数值模拟中详细介绍了在一个长的文件[M。Durrer，Phys. Rev. D 76，104014（2007），arXiv：0704.0790]
2007-11-15 astro-ph hep-ph hep-th
Models for the Brane-Bulk Interaction: Toward Understanding Braneworld Cosmological Perturbation
利用一些简单的玩具模型，我们探讨了具有较大额外维的宇宙学模型的膜-体相互作用的性质。我们特别感兴趣的是理解散装引力子的作用，从观察者的角度来看，膜上会出现产生耗散和非局部性，效果不能纳入一个有效的（3+1）维拉格朗日场论描述。我们明确地工作了几个离散系统的动力学组成的有限数量的自由度的边界耦合到（1+1）维场论服从各种波动方程。考虑了具有和不具有时间平移不变性的系统，并讨论了移动边界。考虑的模型包含了具有任意膨胀历史的兰德尔-桑德拉姆宇宙的量子化线性宇宙学扰动的所有定性特征，唯一的例外是引力规范不变性，这将在以后的论文中讨论。
2004-03-15 astro-ph gr-qc hep-ph
A graceful entrance to braneworld inflation
正弯曲的振荡宇宙最近被证明对早期宇宙的暴胀前动力学有重要影响。特别地，它们可以允许自相互作用的标量场在非常大量的这些周期期间爬上其电势。当势能达到一个临界值，宇宙开始膨胀时，周期自然被打破，从而为早期宇宙膨胀提供了一个“优雅的入口”。我们研究的背景下，膜世界的情况下，表现出一个反弹，从一个崩溃的阶段，以扩大一个这种行为的动态。这种动力学可以通过研究一个来源于具有恒定势的标量场的一般类膜世界模型来理解。在此背景下，我们确定了一个给定的模型必须满足的条件，一个优雅的入口是可能的原则。我们认为弹跳braneworld模型提出的Shtanov和Sahni，并表明，它表现出的功能需要实现一个优雅的入口通货膨胀的参数空间的广泛区域。
2006-01-27 astro-ph gr-qc hep-th
Localization of gauge fields in a tachyonic de Sitter thick braneworld
在这项工作中，我们表明，通用的规范矢量场可以本地化最近提出的5D厚快子braneworld，其中涉及deSitter宇宙学背景上的3-膜诱导。也就是说，通过对矢量场进行适当的分解，得到的4D有效作用量对应于一个大质量的规范场，而沿着额外维度的轮廓服从具有Poeschl-Teller势的类薛定谔方程。事实证明，规范场的无质量零模与膨胀的3-膜绑定，并允许我们恢复我们世界的标准四维电磁现象。此外，这种零模式是从卡鲁扎-克莱因（KK）模式的连续分开的质量间隙由膨胀参数的规模决定。我们还能够解析求解任意质量的相应的类薛定谔方程，表明KK质量模式的渐近行为与预期的平面波一样。
2014-02-02 hep-ph hep-th
New Cosmological Singularities in Braneworld Models
高维的膜世界模型在作用量中同时包含体曲率和膜曲率项，它们承认宇宙学奇点的形式和性质相当不寻常。这些“静态”奇点，既可以发生在收缩阶段，也可以发生在膨胀阶段，其特征在于，当物质密度和哈勃参数保持有限时，标度因子的所有高阶导数（$\stackrel{..}{a}$，$\stackrel{...}{a}$等）随着宇宙奇点的临近而发散奇点是（3+1）维膜嵌入体的结果，甚至可以存在于空的均匀各向同性（FRW）宇宙中。讨论了当前宇宙膨胀成奇异态的可能性。
2002-05-02 astro-ph gr-qc hep-ph
One-point holographic correlator in the expanding universe
S.N. Bose National Centre for Basic Sciences（S.N. 玻色基础科学国家中心）
研究膨胀宇宙中大量算符的随时间变化的热单点函数，采用Randall-Sundrum II膜世界模型结合p膜气体，运用测地线公式计算，通过以色列交界条件得膜位置，分析了不同物质主导宇宙中热单点函数的早晚行为。
2026-07-24 hep-th
Relieving String Tension By Making Baby Universes in a Dynamical String Tension Braneworld Model
弦的张力从根本上决定了弦的性质;然而它的值经常被任意分配，这就产生了微调问题。我们描述了一种机制，动态产生弦张力在一个平坦或几乎平坦的时空，使用修改措施形式主义，这反过来自然产生一种新的类型的弦膜世界的情况。这样的情形允许弦达到接近无限的张力，将弦限制在两个非常接近的膨胀表面上，但无限的张力也有可能通过大的反作用扭曲近平坦的嵌入时空。我们认为，这种危险可以通过创造一个婴儿宇宙来中和，婴儿宇宙是一个不断增长的嵌入时空区域，与周围的嵌入时空分离，而我们的宇宙仍然是一个膜，将两个几乎平坦的时空分开。避免的最小长度和最大哈格多恩温度的动态弦张力生成的上下文中也进行了讨论。
2022-05-11 gr-qc hep-th
Gauss-Bonnet braneworld redux: A novel scenario for the bouncing universe
我们提出了一个新的方案，在一个简单的五维braneworld模型在爱因斯坦-高斯-邦纳引力的框架，即使在膜上的普通物质的跳跃宇宙。在这种情况下，所谓的分支奇点位于一个有限的物理半径在大块时空中起着至关重要的作用。我们证明了一个在体中运动的三膜可以到达并穿过它，尽管它是一个曲率奇点。在C^0意义下，体时空被扩展到分支奇点之外，然后分支奇点被识别为一个有质量的薄壳。从体的观点看，这个过程是三膜与分支奇点壳的碰撞。从膜上的观点来看，这个过程是宇宙从坍缩阶段到膨胀阶段的突然转变。目前的结果打开了一个全新的可能性，以实现弹跳膜宇宙作为一个更高的曲率效应。
2012-05-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmic No Hair for Braneworlds with a Bulk Dilaton Field
发展了一种由指数势的体标量场支持的膜世界宇宙学。本文导出了单膜系统和双膜系统的一般可分背景，其中体度规分量由世界体积和体坐标的乘积给出，世界体积表示有效四维Brans-Dicke引力理论的各向异性和非齐次解.我们推导出一个宇宙无毛定理的所有不断扩大，空间均匀的比安奇世界卷，并发现，空间平坦和各向同性的通货膨胀的标度解表示一个晚时间吸引体时，体势是足够平坦的。通过将Hamilton-Jacobi理论的技巧应用于五维爱因斯坦引力，研究了这一结果对体度规的可分性质的依赖性。我们采用空间梯度展开方法来确定的渐进形式的体积度量空间梯度的三阶。发现度规的可分形式表示系统吸引子的条件与四维世界体积各向同性的条件完全相同。我们还推导出四阶贡献的Hamilton-Jacobi生成泛函。最后，我们将我们的结果置于膜世界宇宙学的全息方法的背景下。
2005-09-22 astro-ph gr-qc hep-th
Cosmological perturbations of an expanding brane in an anti-de Sitter bulk: a short review
自从1999年Randall-Sundrum的论文发表以来，膜世界一直是检验弦激发的宇宙学模型的最受欢迎的场所。这一课题已经发展成两个主要方向：一是为了加强与弦论的联系而建立更复杂的模型，二是试图用观测，特别是宇宙微波背景各向异性来对抗它们。我们在这里审查后者，看到，即使在简单的，“范式”，一个单一的扩张膜在一个5D反德西特散装的情况下，仍然有一个缺失的环节之间的“从膜的观点”和“从散装的观点”，防止明确的预测。
2003-01-10 astro-ph gr-qc hep-th
Quantum Fields in Curved Spacetime: Quantum-Gravitational Nonlocality and Conservation of Particle Numbers
我们认为弯曲时空中传统的量子场论有一个严重的缺陷：量子场和共轭动量的正则对易关系不成立。因此，传统的理论应该受到谴责，相关的结果应该得到修正。本文提出了自由标量量子场正则形式的一种哈密顿形式，并建立了相应理论的基本原理。该理论的主要特征是量子引力非定域性：薛定谔场算符在时间t依赖于整个三维空间中的度规。给出了在宇宙学和黑洞中的应用，其结果与广义相对论关于弯曲时空中粒子的结果完全一致。一个宇宙模型是先进的，这是弗里德曼宇宙的扩展;它解除了失踪的暗物质的问题。一个令人震惊的基本结果是：在弯曲时空中的自由量子场中，不存在粒子的产生;特别是，膨胀的宇宙和黑洞都不产生粒子。
1998-06-20 gr-qc hep-th
Asymptotic behavior of a scalar field with an arbitrary potential trapped on a Randall-Sundrum's braneworld: the effect of a negative dark radiation term on a Bianchi I brane
在这项工作中，我们提出了一个相空间分析的精华领域和一个完美的流体被困在兰德尔Sundrum的膜世界的类型2。我们考虑均匀但各向异性的Bianchi I膜几何。此外，我们考虑了五维外尔张量在三膜上的投影以负暗辐射项的形式的影响。对于治疗的潜力，我们使用的“方法的$f$ -devisers”，允许调查任意电位在相空间。为了得到标准四维和非标准五维de Sitter解的稳定性，我们给出了势的一般条件，并给出了标量场-物质标度解、标量场-暗辐射解和标量场-支配解的稳定性条件.我们发现剪切控制解是不稳定的（特别是收缩剪切控制解是鞍型的）。作为与我们以前工作的主要区别，传统的不断膨胀的模型可能会由于暗辐射的负性而重新崩溃。此外，我们的系统承认一个大类的静态解决方案是鞍型。这类解在宇宙演化的中间阶段很重要，因为它们允许从收缩模型过渡到膨胀模型，反之亦然。我们的情况下的新功能是存在的反弹和转向，这导致循环行为，这是不允许在Bianchi I膜与正暗辐射项。最后，作为具体的例子，我们考虑潜在的$V\propto\sinh^{-α}(βϕ)$和$V\propto\left[\cosh\left(ξϕ\right)-1\right]$有简单的$f$ -设计者。
2013-10-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflating wormholes in the braneworld models
在膜世界模型中，我们的宇宙是一个嵌入在五维体中的三维膜，允许虫洞的存在，而不违反能量条件。可穿越虫洞的一个基本组成部分是违反零能量条件（NEC）。然而，在膜世界模型中，限制在膜上的应力能量张量，穿过虫洞，满足NEC。在传统的广义相对论中，膨胀之前存在的虫洞可以被膨胀的时空显著放大。我们研究了在非定域膜世界效应支持下的膨胀虫洞的演化。作为我们研究的第一步，我们考虑将四维膜世界虫洞嵌入到五维体中的可能性。嵌入的条件，通过研究虫洞的几何形状的结条件，以及全套的五维体场方程。对于暴胀的描述，我们采用混沌暴胀模型。我们研究了膜世界虫洞在指数膨胀阶段和振荡标量场阶段的动力学行为。还得到了零红移虫孔的一个特殊的精确解。结果表明，当零红移虫洞的物理和几何参数自然衰减时，满足一些非常一般的初始条件的虫洞可以变成黑洞，并永远存在。
2011-05-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Local conservation law and dark radiation in cosmological braneworld
在Randall-Sundrum（RS）单膜方案的背景下，我们讨论了宇宙学膜的体几何和动力学，其中局部能量守恒定律存在于允许用最大对称3-空间切片的体中.这个守恒定律使我们能够在整体中定义一个局部质量。我们表明，有一个独特的推广的暗辐射的膜，这是由当地的质量。我们还发现，存在一个与Weyl张量相关联的守恒流，相应的局域电荷，我们称之为Weyl电荷，是由局域质量与体能量-动量张量分量的某种线性组合之和给出的。外尔荷的这个表达式将局域质量与投影外尔张量$E_{μν}$联系起来，后者在RS膜世界的几何形式中起着核心作用。特别是在膜上，这给出了投影外尔张量分解为局部质量和体能量-动量张量。然后，作为这些结果的一个应用，我们考虑了体能量动量张量的零尘埃模型，并讨论了体中黑洞的形成。我们调查的因果结构，通过确定的轨迹的视视界，并澄清可能的膜轨迹的散装。我们发现，只要膜在膨胀，它就总是在黑洞之外。我们还发现了一个上限的哈勃参数的值在膜上的物质能量密度，从膜发射的能量通量无关。
2004-01-26 astro-ph gr-qc hep-th
Global Structure of Deffayet (Dvali-Gabadadze-Porrati) Cosmologies
我们详细的全球结构的五维散装Dvali-Gabadadze-Porrati braneworlds的宇宙学演化。这里描述的图景为理解度规微扰如何离开（并可能重新进入）膜宇宙提供了一个框架和直觉。一个整体观察者把膜世界看作一个相对论膨胀的泡沫，无论是从内部（在弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克相的情况下）还是外部（自加速相）来看。在第一阶段中，通过主体的捷径可以导致明显的膜因果关系破坏，并为逃避传统四维宇宙学中的视界问题提供了机会。在后一阶段的全球几何特征预计在大尺度上的线性度规扰动的功率耗尽。
2002-09-24 astro-ph gr-qc hep-ph
When do colliding bubbles produce an expanding universe?
考虑标准（3+1）维宇宙学的大爆炸起源于高维时空中两个膜的碰撞，导致大量熵的产生的可能性是有趣的。在本文中，我们研究，在某些定义明确的假设下，在什么条件下这样的碰撞导致宇宙膨胀。我们假设没有新的物理，所以普通的（4+1）维爱因斯坦引力仍然是一个有效的近似。第五维在碰撞的瞬间不退化是必要的。首先考虑具有双曲或平坦空间几何的无限薄膜的对称碰撞的情形。我们发现，一个对称碰撞的结果在最终膜上的坍缩宇宙，除非预先存在的膨胀率在碰撞之前的体积是足够大的相比，在第五维的动量转移。这种先前的膨胀可能是由于负的空间曲率，也可能是由于正的五维宇宙学常数。这些发现的相关性碰撞气泡膜世界宇宙的情况进行了讨论。最后，从碰撞厚壁膜的数值研究的结果，证实了薄壁近似的结果。
2003-07-08 astro-ph gr-qc hep-th
de Sitter Thin Brane Model
我们讨论了在一个膜世界模型，它代表我们的加速膨胀的宇宙中的大质量等级问题。兰德尔-桑德拉姆（RS）模型在平坦的四维时空中增加了一个额外的扭曲维度，无法描述我们膨胀的宇宙。在这里，我们研究的是德西特薄膜模型。这可以用与RS模型相同的作用量来描述，但膜上的四维时空是$\rm dS_4$。我们研究了5维宇宙学常数$Λ_5$为正和为负两种情况下的模型。在正的$Λ_5$情况下，4维的大层次结构需要5维的大层次结构，我们不能得到自然的解释。另一方面，在否定的$Λ_5$情况下，以与RS模型中相同的方式在5维理论中自然地实现大的层次。此外，哈勃参数和普朗克尺度之间的另一个大层次是由5维量的${\mathcal O}(10^2)$层次实现的。最后，我们发现有质量的Kaluza-Klein模的最轻质量和质量谱的间隔是$10^2\,\rm GeV$阶，这与RS情况相同，并且不依赖于哈勃参数的值.
2016-07-28 hep-ph hep-th
Exploring the Expanding Universe and Dark Energy using the Statefinder Diagnostic
未来几年，高质量的Sn数据可能会急剧增加，因为目前的调查增加了更多的高红移超新星，以及更新和更深的超新星实验开始运作。考虑到目前各种各样的暗能量模型和预期的观测数据的改善，对暗能量进行准确和多功能的诊断是当务之急。本文探讨了Statefinder诊断的SNAP卫星，预计每年观测约2000超新星的光。我们表明，Statefinder是多才多艺的，足以区分暗能量模型的变化，一方面的宇宙常数，和精髓，Chaubergin气体和膜世界模型，另一方面。使用SNAP数据，如果$\om$的值是确切已知的，则Statefinder可以在$3σ$水平上区分宇宙学常数（$w=-1$）与具有$w \geq -0.9$的精粹模型和具有$κ\leq 15$的Chaubergin气体模型。即使$\om$的值仅以$\sim 20%$的精度已知，Statefinder也会给出合理的结果。在这种情况下，边缘化$\om$并假设一个基准LCDM模型允许我们用$w \geq -0.85$排除精华，用$κ\leq 7$排除查洛金气体（两者都在$3σ$）。如果我们将Statefinders与减速参数结合使用，这些约束可以变得更加严格。Statefinder对宇宙中所有形式的物质和辐射施加的总压力非常敏感。因此，它可以区分$z \lleq 10$中等高红移的暗能量模型。
2003-10-04 astro-ph gr-qc hep-th
