Cosmology as seen from Venice
在过去20年的大部分时间里，主导宇宙模型构建的扁平物质主导宇宙与我们生活的宇宙并不对应。这对我们理解暗物质和宇宙的未来都有深远的影响。我在这里回顾最近的发展，并提出最适合当前，有时疯狂的，主要测量的基本宇宙学参数的值。（特邀评论谈话，第九届中微子望远镜国际研讨会，威尼斯，2001年3月。注：这是为在英国约克举行的IDM 2000会议记录准备的一篇文章的更新版本。
2001-06-08 astro-ph
Modified f(R) gravity consistent with realistic cosmology: from matter dominated epoch to dark energy universe
我们发展了一个从任何现实的FRW宇宙学出发的修正的$f(R)$引力重建的一般方案。我们制定了几个版本的修改后的重力兼容太阳系的测试，宇宙学时代发生以下顺序：a。物质占主导地位的阶段（有或没有通常的物质），从减速到加速的过渡，与最近的WMAP数据一致的加速时期b。没有宇宙学常数的$Λ$ CDM宇宙学。一般来说，这种修正的引力是用已知类型的后期渐近（例如，具有负和正曲率幂的模型）隐式地（用特殊函数）表示的。在另一种方法中，它表明，即使是简单版本的修改重力可能会导致统一的物质占主导地位的和加速阶段的代价，引入补偿暗能量。
2006-10-03 astro-ph gr-qc hep-th
Testing Dark Energy with the Advanced Liquid-Mirror Probe of Asteroids, Cosmology and Astrophysics
小行星、宇宙学和天体物理学高级液体镜探测器（ALPACA）是一个拟议中的8米液体镜望远镜，测量南半球1000平方度的天空。这将是一个非常简单和便宜的望远镜，但仍然将提供一个强大的光学数据样本研究暗能量。大部分的宇宙学数据由夜间的、高信噪比的、多波段的Ia型超新星光变曲线组成。在三年运行结束时，ALPACA预计将收集100，000个SNe Ia，直到z~1。这将使我们能够减少目前影响标准蜡烛关系的系统性不确定性。该调查还将提供其他几个数据集，如探测物质功率谱中的重子声学振荡和剪切弱透镜测量。在这个初步的分析中，我们预测的限制暗能量参数从SN Ia和重子声学振荡。这两个数据集的结合将在最小先验假设下对暗能量参数提供竞争性约束。需要进一步的研究来解决弱透镜测量的准确性。
2006-03-30 astro-ph
Neutrinos in a vacuum dominated cosmology
我们探讨了真空主导的宇宙学中的中微子动力学。首先，我们证明了这样的几何形状将引起大质量中微子本征态的相变，并计算了相变。我们还计算了在这种几何中中微子飞行时间的延迟。将我们的结果应用于目前观测到的背景真空能量密度，我们发现，中微子源进一步比$1.5 Gpc$远离这两个影响变得不平凡，是标准相对论修正的顺序。这些源位于可观测的哈勃深空内。理论上有趣的结果也是潜在的有用的，在未来，随着检测技术的改进。例如，这种对来自超新星等遥远来源的中微子的影响，可以用一种独立的方法来代替标准烛光，以限制暗能量密度和减速参数。讨论扩展到研究这样一个真空支配的时空对中微子振荡的Caianiello惯性或最大加速度（MA）效应。假设MA现象存在，我们发现，它的形式所产生的目前所观察到的真空能量密度仍然有很小或没有可测量的影响中微子相演化。
2001-09-27 astro-ph gr-qc
Quasar Populations in a Cosmological Constant Dominated Flat Universe
类星体的大多数物理性质，无论是作为单个实体还是作为一个群体，都依赖于所假设的宇宙学。本文计算了宇宙学常数为$Λ$（$Λ=0.9, Ω=0.1$）的平坦宇宙的类星体光度函数及有关物理量，并与宇宙学常数为零的平坦宇宙（$Λ=0,Ω=1$）的光度函数及有关物理量进行了比较。在这两种情况下，我们使用AAT类星体调查数据（Boyle等，1990年）作为输入。这两种宇宙学的数据都可以用一个纯光度演化模型很好地拟合，但演化参数不同。从光度函数，我们预测（外推）更大数量的类星体在微弱的视星等（两倍的数量在B=24，$z < 2.2$）为$Λ$占主导地位的宇宙。这群高红移的暗淡类星体将导致更高的引力透镜发生率。类星体的总光度和类星体的黑洞残留物的总质量对宇宙学不敏感。然而，对于一个$Λ$宇宙学来说，这个质量被束缚在更少但质量更大的黑洞中。
1994-11-21 astro-ph
Cosmology with Modified Newtonian Dynamics (MOND)
众所周知，将牛顿动力学应用于膨胀的球形区域，可以得到正确的宇宙尺度因子演化的相对论表达式（弗里德曼方程）。在这里，Milgrom的修改牛顿动力学（MOND）的宇宙学意义被认为是通过一个类似的程序。Felten的早期工作表明，在一个由修正动力学主导的区域中，膨胀不可能是均匀的（分离不能用比例因子表示），并且任何这样的区域最终都会重新坍缩，而不管初始膨胀速度和平均密度如何。在这里，我表明，由于MOND现象的加速度阈值，MOND占主导地位的区域将有一个有限的大小，在早期宇宙（$z > 3$），小于视界尺度。因此，视界尺度上的均匀膨胀和均匀性与MOND主导的非均匀膨胀和较小尺度上不均匀性的发展是一致的。在辐射主导的时代，MOND引起的不均匀性的幅度比宇宙背景辐射的观测所暗示的要小得多，宇宙的热力学和动力学历史与标准大爆炸相同。当物质第一次主导宇宙的能量密度时，宇宙学就偏离了标准模型。星系质量的物体是第一个形成的维里化物体（z=10），更大的结构迅速发展。在目前的时代，宇宙在哈勃半径的很大一部分范围内都是不均匀的。
1997-10-29 astro-ph
Testing string cosmology with gravity wave detectors
回顾和简要讨论了宇宙学起源的重力波背景的一般性质，着重讨论了弦宇宙学模型所期望的早期前大爆炸阶段的遗迹背景。
1997-07-15 astro-ph gr-qc hep-ph
Wolfgang Priester: from the big bounce to the Lambda-dominated universe
沃尔夫冈·普里斯特是德国最多才多艺、最不切实际的天体物理学家之一，他先后将自己重塑为射电天文学家、空间物理学家和宇宙学家，并对每个领域产生了持久的影响。我们在这个个人帐户集中在他对宇宙学的贡献，在那里他将最记得他与类星体，他的推广的想法，一个非奇异的“大反弹”在当前的膨胀阶段的开始，和他的认识的重要性，暗能量（爱因斯坦的宇宙学常数λ）之前，这成为宇宙学的标准范式。
2006-08-30 astro-ph
Cosmic Microwave Background, Accelerating Universe and Inhomogeneous Cosmology
我们考虑一种宇宙学，其中球对称大尺度非均匀增强或空洞由非均匀度规和爱因斯坦引力方程描述。对于一个平坦的物质主导的宇宙，非均匀方程导致光度，距离和哈勃常数公式，取决于观察者的位置。对于一般的非均匀解，减速参数可能与FLRW结果显著不同。在FLRW宇宙中，减速参数$q_0$可以解释为$q_0 > 0$（$q_0=1/2$表示扁平物质主导的宇宙），而在FLRW宇宙中，减速参数$q_0$可以解释为$q_0 < 0$，这是由FLRW宇宙中的非均匀增强所推断的。对于后期的非均匀解，必须对后向光锥中的局部区域进行空间体积平均，以决定减速参数$q$对于正能量条件是否可以为负。在非均匀物质主导的解中，天空中CMB温度起伏在南北半球的分布是不均匀的，这与几位作者对WMAP功率谱数据的分析一致。该模型可以解释在WMAP数据中观测到的四极矩和八极矩的异常排列。
2005-10-26 astro-ph
Adventures in Friedmann Cosmology: An Educationally Detailed Expansion of the Cosmological Friedmann Equations
描述宇宙尺度因子如何演化的广义相对论宇宙学弗里德曼方程被明确地扩展到包括通常看不到的能量形式。本文讨论了在不同的引力压密度比$w$值下，弗里德曼方程所预言的宇宙在单一的、各向同性的、稳定的、静态的、理想流体的能量形式支配下的演化。这些能量形式包括幻象能量（$w<-1$）、宇宙学常数（$w=-1$）、畴壁（$w = -2/3$）、宇宙弦（$w = -1/3$）、正常物质（$w = 0$）、辐射和相对论物质（$w = 1/3$），以及以前很少讨论的称为“超轻”（$w>1/3$）的能量形式。一个简短的历史和可能的未来弗里德曼宇宙主导的单一能源形式进行了讨论。
2007-12-14 astro-ph
Dark energy and dust matter phases from an exact $f(R)$-cosmology model
我们证明了尘埃物质-暗能量组合相可以通过幂律$f(R)$宇宙学模型的精确解得到。这个例子回答了这样一个问题，即在暗能量加速阶段之前，需要一个尘埃主导的减速阶段，以便形成大尺度结构。
2008-04-28 astro-ph
Towards testing interacting cosmology by distant type Ia supernovae
本文研究了用物质与能量相互作用检验宇宙学模型的可能性。我们假设标准的FRW模型，而所谓的能量守恒条件是解释本地的能量转移。我们分析了两种形式的暗能量扇区：宇宙学常数和幻影场。我们找到了一个简单的精确解的模型中，能量转移描述的卡达西项的关系$H^{2}(z)$，其中$H$是哈勃函数和$z$是红移。所考虑的模型有两个额外的参数$(Ω_{\text{int}},n)$（除了$Λ$ CDM模型的参数），可以使用SNIa数据进行测试。在模型参数的估计Riess等人。的样本。我们还面临的质量统计适合的$Λ$ CDM模型和相互作用的模型的帮助下，赤池和贝叶斯信息标准。我们从标准最佳拟合方法得出的结论是，相互作用模型更好地解释了宇宙的加速，但它们产生了一个高物质密度的宇宙。然而，使用信息准则的工具，我们发现，这两个新的参数在改善SNIa数据的拟合和标准的$Λ$ CDM模型仍然是首选的发挥不足的作用。我们的结论是，高红移超新星的高精度探测可以提供数据，能够证明采用新的参数。
2005-11-22 astro-ph
FACTS AND IDEAS IN MODERN COSMOLOGY
本文回顾了宇宙学理论的观测检验原理，特别强调了观测事实和理论假设之间的区别。现代宇宙学理论的分类和可能的观测测试这些理论。主要竞争对手的宇宙学模型进行了分析，从观测检验的角度来看，他们的初始假设。现代观测数据与理论预测的比较。特别是，我们详细讨论了现代宇宙学的两个基本假设，即宇宙学原理和扩展空间范式的有效性。它发现，经典的范式需要重新分析，这是必要的，以发展关键的宇宙学测试，以区别替代理论。
1995-03-20 astro-ph
Scalar-field-dominated cosmology with a transient accelerating phase
讨论了一种新的由慢滚动均匀标量场驱动的宇宙学方案，该场的指数势$V(Φ)$除了标准线性项外，还与场$Φ$有二次关系.导出的状态方程的字段预测一个短暂的加速阶段，宇宙在过去减速，开始加速红移$z \sim 1$，目前正在加速，但最终，将返回到减速阶段在未来。这种整体的动力学行为与标准的$Λ$ CDM演化有着深刻的不同，并且可能会在调和暗能量主导宇宙的想法与弦论/M理论中的可观测性时产生一些冲突。目前的瞬态标量场加暗物质占主导地位的阶段的理论预测面临的宇宙学观测，以测试的可行性的情况。
2006-08-21 astro-ph gr-qc hep-ph
Strong lensing probability for testing TeVeS theory
我们计算了TeVeS（张量-矢量-标量）宇宙学中强透镜几率随像分离$Δθ$的变化，TeVeS是MOND（修正牛顿动力学）的相对论版本.透镜，通常是一个椭圆星系，是由赫恩奎斯特轮廓模型。我们假设一个具有$Ω_b=1-Ω_Λ=0.04$和最简单插值函数$μ(x)={\rm min}(1,x)$的平坦宇宙学。为了比较，我们重新计算了透镜的概率奇异等温球（SIS）星系晕LCDM与Schechter拟合速度函数。基于第二亮图像的放大率而不是两个较亮图像的总和来计算放大偏差。我们的计算表明，Hernquist模型预测不足，但可以接受的概率在平坦的TeVeS宇宙学相比，定义良好的组合样本的宇宙透镜全天巡天（CLASS）和Jodrell银行/甚大阵天体测量巡天（JVAS）的结果;在同一时间，它预测更高的概率比SIS模型在LCDM在小的图像分离。
2006-10-09 astro-ph
Flat Cosmology with Coupled Matter and Dark Energies
考虑了三种物质与暗能量耦合的平坦宇宙模型，它们具有不同的低红移参数化的暗能量状态方程。假设暗能量随时间变化，就像宇宙物质的能量-动量张量的轨迹一样。在辐射主导的时代，模型简化为标准宇宙学。在物质占主导地位的时代，他们是现代价值观的宇宙学参数，一致的数据从超新星Ia搜索和数据的Gurvits等人。（1999）超紧凑射电源的角尺寸。我们发现，我们的模型的角尺寸红移测试提供了更高的统计置信度比基于SNe Ia数据。我们的结果与最近修订的角尺寸红移遗留数据的分析进行了比较，并讨论了我们的模型与优化的相对论射电源的影响。特别是，我们发现，相对论性光束意味着一个洛伦兹因子小于6，在其强大的活动星系核的价值观。
2007-07-02 astro-ph
Turning Around the Sphaleron Bound: Electroweak Baryogenesis in an Alternative Post-inflationary Cosmology
本文的第一部分将通常的sphaleron束缚和在二级相变或解析交叉时不可能产生重子的说法重新表述为在电弱尺度下宇宙膨胀率的要求。在能量密度标度为1/a^6的情况下（精确的或有效的），直到核合成之前，它一直占主导地位，即使在相变不是一级的情况下，在最小标准模型的简单扩展中，观察到的重子不对称性也可能在电弱标度下产生。我们把注意力集中在这样一种宇宙学上，在这种宇宙学中，宇宙经历一个称为“动能”的时期，在这个时期，它的能量由标量场的动能支配。所需的动能占主导地位的模式可以发生在一个领域滚下的指数（或陡峭）的潜力，或在振荡的领域约最小的陡峭的幂律潜力。我们详细实现了前一种情况下，一个单一的指数场首先驱动通货膨胀，然后滚动到一个动能占主导地位的模式。重新加热是使用Spokoiny的通常机制的替代方案来实现的，在Spokoiny中，宇宙通过膨胀背景中的粒子创造而“重新加热”。也可能产生结构形成所需的密度扰动。我们表明，类似的幂律势模型不能始终实施。在由第二个场驱动的暴胀模型中，以及通常的再加热机制（通过暴胀子的衰变）中，所需的动能主导的宇宙学在两种类型的势中都可行。
1997-09-13 astro-ph hep-ph
Cosmological evolution of general scalar fields in a brane-world cosmology
本文研究了在能量密度平方决定弗里德曼约束的膜世界的早期阶段，一般标量场和正压流体的宇宙学。假设标量场和流体都被限制在膜上，我们发现一系列的行为取决于势的形式。推广的方法开发的标准弗里德曼宇宙学，在\cite{delaMacorra:1999ff}，我们表明，潜在的依赖$V(ϕ)$可以通过一个参数$λ\equiv -\sqrt{2} m_5^{3/2} V'/(\sqrt{H}V)$，其中$m_5$是5维普朗克质量，$H$是哈勃参数和$V' \equiv \frac{dV}{dϕ}$。对于$λ$渐近为零的情况下，我们表明，解决方案具有稳定的通货膨胀行为。另一方面，如果它接近一个有限常数，那么$V(ϕ) \propto \frac{1}{ϕ^2}$。对于$λ\to \infty$渐近，我们找到的例子，它这样做的振荡和不振荡。在后一种情况下，正压流体渐近地支配标量场。最后，我们指出了一个有趣的对偶性，导致相同的发展方程中的高能量$ρ^2$占主导地位的制度和低能量$ρ$占主导地位的制度。
2004-05-25 astro-ph gr-qc hep-ph
Dilaton Production in String Cosmology
我们考虑耦合演化的密度，（标量）度规和介子扰动的过渡从一个“stringy”阶段的增长曲率和引力耦合的标准辐射主导的宇宙学。我们表明，产生的介子，频谱向大频率倾斜，出现这种情况下的一般属性。我们讨论了标架无关的介子谱和度量背景的暴胀性质，作为源模型，弱相互作用弦的无压气体，它被证明提供了一个近似的，但一致的解决方案，以整个系统的背景方程和弦运动方程。我们结合各种宇宙学的边界上不断增长的介子光谱上的介子质量的约束从测试的等效原理，我们发现允许窗口兼容的宇宙目前占主导地位的遗迹背景的介子暗物质。
1994-03-16 astro-ph gr-qc hep-th
Avoidance of Big Rip In Phantom Cosmology by Gravitational Back Reaction
在虚能支配宇宙的宇宙学模型中研究了宇宙学扰动的引力反作用效应。本文假定当前宇宙学涨落的COBE归一化谱，计算了当反作用波长大于哈勃半径时的宇宙学扰动的引力反作用的有效能量-动量张量。我们的研究结果表明，引力反作用的影响将抵消幻影能量迟早，并可以成为足够大的终止幻影占主导地位的阶段之前，大撕裂的宇宙演化。这是因为当我们接近大裂缝时，红外模式的相空间增长非常迅速。
2005-08-29 astro-ph gr-qc hep-th
Testing the "Dark-Energy"-Dominated Cosmology via the Solar-System Experiments
“暗能量“（即爱因斯坦方程中的λ项）的影响是通过比较两种不同方法获得的月球轨道长期增长率在行星际尺度上寻求的：（1）通过激光测距直接测量和（2）独立于地球自转减速的估计。第一个量涉及众所周知的地球物理潮汐效应和λ项的科特勒效应（即一种“局部”哈勃展开），而第二个量仅与潮汐影响相关。它们之间的差异为2.2 +/- 0.3 cm/yr，这可以归因于哈勃的局部膨胀，其速率为H_0^（loc）= 56 +/- 8 km/s/Mpc。假设哈勃膨胀仅由局部均匀分布的暗能量（λ项）形成，而全局也由聚集的物质（大部分是冷暗物质）形成，总的（大尺度）哈勃常数应该是H_0 = 65 +/- 9 km/s/Mpc。这与普遍接受的WMAP结果H_0 = 71 +/-3.5km/s/Mpc和超新星Ia分布的数据都是合理一致的。上述巧合可以作为支持暗能量的另一个论据。
2006-10-08 astro-ph gr-qc hep-ph
An Holographic Cosmology
我们提出了一个新的宇宙学模型，基于全息原理，它具有许多优点的通货膨胀。宇宙最早的半经典时代是由黑洞的稠密气体主导的，状态方程为$p=ρ$。涨落导致了一个不稳定的阶段与黑洞的稀释气体，后来通过霍金辐射衰变到辐射主导的宇宙。初始状态的量子涨落产生了一个尺度不变的密度扰动谱，对于一系列的尺度。我们指出了一个问题，这似乎是为了防止由模型预测的尺度范围与已经观察到的光谱范围相一致。我们推测，这可能与我们的高度全息$p=ρ$背景波动的场论处理。解决的方式完全不同的暴胀模型，和高电荷的极端黑单极子的遗迹密度的预测。我们讨论了我们的模型中的熵和平坦性问题的性质。
2001-11-15 astro-ph hep-ph hep-th
