On average properties of inhomogeneous cosmologies
目前的谈话总结了最近的进展状态的系统重新评估宇宙模型，尊重存在的不均匀性。重点是确定一个有效的（即空间平均）结构演化的描述的基本步骤，也展开了各个方面的一个'平滑-出'宇宙学。我们将重点介绍牛顿宇宙学中的一些结果，讨论协变流体方法中的广义相对论膨胀定律，并提出未来研究的一些有希望的方向。
2000-01-20 astro-ph gr-qc
A simplified approach for Chaplygin-type cosmologies
提出了一类新的由一般Chaplygin型状态方程的单参数版本驱动的加速宇宙学模型。简化的版本是自然地从因果关系的考虑与绝热声速$v_S$加上观察到的宇宙加速阶段的基础上获得的。我们表明，非常严格的限制，唯一的自由参数$α$描述简化的Chaubergin模型，可以得到一个联合分析，涉及最新的SNe Ia型数据和最近的斯隆数字巡天测量的重子声学振荡（BAO）。在我们的分析中，我们分别考虑了Riess等人（2004）测量的超新星Ia型金样品和Astier等人（2006）的超新星遗产调查（SNLS）。在95.4%（c.l.），对于BAO + \emph{gold}样本，我们发现$0.91 \leq α\leq 1.0$和$Ω_{\rm{M}}= 0.28^{+0.043}_{-0.048}$，而BAO + SNLS分析提供$0.94 \leq α\leq 1.0$和$Ω_{\rm M}=0.27^{+0.048}_{-0.045}$。
2006-08-22 astro-ph gr-qc hep-th
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
Two simple families of exact inhomogeneous stiff cosmologies
本文给出了非均匀刚性宇宙中爱因斯坦场方程的两族精确简单解。获得解的方法是基于引入辅助函数，以便以可以显式积分的方式铸造爱因斯坦方程。尽管这些方程在数学上与物质源为标量场时得到的方程等价，但值得一提的是，我们考虑的源不是标量场，而是具有刚性状态方程的理想流体。所得到的解决方案表示在简单的功能所使用的坐标和两个家庭的特殊解决方案被认为是。然后分析了解的几何和运动学性质，并对参数进行了限制，以具有物理上可接受的行为。这两个特殊的解决方案是彼得罗夫型I，第一个是经常无处不在，而第二个提出了一个大爆炸奇点。现在，对于其中一个参数的特定值，第二个特定解是比安奇I型的真空解，其简化为卡斯纳解。
2008-04-30 astro-ph gr-qc
Averaging Hypotheses in Newtonian Cosmology
在牛顿框架下讨论了一般非均匀宇宙学模型的平均性质。它表明，在这种情况下，平均流量减少到一个成员的标准弗里德曼-Lema\^ıtre宇宙学。可能的选择全球边界条件的非均匀宇宙学以及宇宙学参数的解释的后果被放入透视。
1995-12-20 astro-ph
Averaging inhomogeneous Newtonian cosmologies
理想化的物质作为一个无压流体，并表示其运动的一个特殊的速度场叠加在一个均匀的和各向同性的哈勃膨胀，我们适用于（拉格朗日）空间平均的任意域$\cal D$的（非线性）方程的牛顿宇宙学，并推导出一个精确的，一般的（域相关）的尺度因子$a_{\cal D}(t)$的演变方程。我们考虑的平均膨胀的不均匀性的影响，并讨论在何种情况下的平均运动的弗里德曼方程的标准描述持有。我们发现，这种效果消失的空间紧凑的模型，如果一个平均在整个空间。对于空间无限的非均匀模型服从宇宙学原理的大尺度各向同性和均匀性，弗里德曼模型可以提供一个近似的平均运动的最大尺度，而分层（Charlier型）模型的一般膨胀方程显示如何不均匀性可能会明显影响在所有尺度的膨胀。给出了平均涡度的演化规律。由于我们采用空间平均，证明系综平均的问题不会出现。对于无旋流动的情况，将膨胀定律推广到广义相对论是直接的，我们将对此进行讨论。该效应可能对大尺度结构建模中的各种问题以及观测结果的解释产生重要影响。
1996-09-13 astro-ph gr-qc
Inhomogeneous cosmologies with tachyonic dust as dark matter
宇宙学被认为是由应力-能量张量驱动的，该张量由理想流体、非均匀压力项（我们称之为"快子尘埃“，原因将变得显而易见）和宇宙学常数组成。详细研究了暴胀时代、辐射主导时代和物质主导时代。在这三个时代中，超光速粒子的压强都随着宇宙半径的增加而减小，因此在物质主导时代中是最小的。然而，尘埃的引力效应可能仍然强烈地影响着目前的宇宙。在快子压力为正的情况下，它增强了整体物质的密度，并且是暗物质的候选者。在快子压力为负的情况下，宇宙最近的加速可以在不需要宇宙学常数的情况下被理解。然而，普通物质总是具有正的能量密度。在后面的章节中，我们研究了宇宙学变量项的扩展，并提出了一个特定的模型，使得最近的加速和未来的再坍缩是可能的。
2004-02-23 astro-ph gr-qc hep-th
Stochastic semiclassical equations for weakly inhomogeneous cosmologies
导出了在空间平坦的宇宙学背景下与无质量量子标量场共形耦合的任意小度规微扰的半经典Einstein-Langevin方程。利用的事实是，对于这个问题，内-内或封闭的时间路径有效作用量仅仅与费曼和弗农影响泛函有关，费曼和弗农影响泛函描述了"环境“（这里是粗粒度的量子场）对”系统“（感兴趣的场是引力场）的影响。这导致识别耗散和噪声内核在有效的行动，并推导出波动耗散关系。一个张量高斯随机源耦合到外尔张量的时空度规被视为修改通常的半经典方程，现在可以被视为平均场方程。作为一个简单的应用，我们推导出随机度规涨落的关联函数产生在一个平坦的时空与小的度规扰动，由于量子涨落的物质场耦合到这些微扰。
1995-11-28 astro-ph gr-qc hep-th
Inhomogeneous Inflation: Numerical Evolution
我们描述了我们的三维数值相对论代码的非均匀宇宙学的演变。在演化过程中，约束方程被监测但不被求解。该代码已被测试对微扰理论与良好的效果。我们提出了一些运行的非齐次通货膨胀与强非齐次初始数据。
1993-06-15 astro-ph hep-ph
Averaging Inhomogeneous Universes: Volume, Angle, Line of Sight
在体积平均意义上匹配的宇宙学通常不需要具有相同的光传播行为。特别是一个具有非均匀性的宇宙，即使在体积平均到FRW时空之后，也可能不表现出弗里德曼-罗伯逊-沃克距离-红移关系。即使是Dyer-Roeder在角度平均意义上将不均匀性纳入等效于FRW的宇宙中的处方也不能保证FRW的一般行为。为了合理地使用FRW距离-红移关系来解释观测，物理条件必须在视线意义上匹配（这里定义：大多数观测都是这样），因为光探测所有长度尺度上的质量分布或几何形状。
1998-01-14 astro-ph
Ghost conditions for Gauss-Bonnet cosmologies
我们研究了非最小耦合标量场的Gauss-Bonnet引力理论对非齐次扰动的稳定性和鬼模的出现，在弦论中，它可以被看作是一个紧化模或一个紧化模。通过宇宙学的线性扰动，我们提取四个无鬼和两个亚光速约束方程，写在背景量，必须满足的一致性。我们还认为，对于一个一般的行动与二次黎曼不变量，齐次和非齐次扰动，在一般情况下，是不等价的，在相空间中的吸引子可以有鬼。这些结果，然后推广到一个两个领域的配置。单场模型作为候选人的暗能量进行了探讨数值和严格的界限上的参数空间的初始条件。在文献中提出的一些情况下进行了测试，他们中的大多数被发现是不稳定的或观测不可行的。
2006-08-13 astro-ph gr-qc hep-th
Is Supernovae Data in Favour of Isotropic Cosmologies?
宇宙学中的大多数观测主张都是基于宇宙是各向同性和均匀的假设，因此它们基本上测试了不同类型的弗里德曼模型。这也指的是最近对Ia型超新星的观测，在弗里德曼宇宙学的框架内，它有力地支持了负压物质，也削弱了年龄冲突。在这篇文章中，我们放弃了均匀性的假设，虽然暂时离开了关于一个点的各向同性的假设，并表明超新星数据可以与一个被称为Stephani模型的宇宙模型一致。与超新星数据一致，我们能够得到宇宙的年龄在这个模型中是约3.8 Gyr比在弗里德曼对应。
1999-05-21 astro-ph gr-qc
Exact inhomogeneous cosmologies whose source is a radiation-matter mixture with consistent thermodynamics
我们推导出一类新的爱因斯坦方程的精确解，在辐射时代（$10^6 K > T > 10^3 K$），核合成和去耦之间，提供了一个物理上合理的流体动力学描述宇宙物质。溶液通过具有粘性流体源的Lemaitre-Tolman-Bondi度规表征，经受以下条件：（a）平衡态变量满足极端相对论性和非相对论性理想气体混合物的状态方程，其中后者的内能已被忽略，（b）混合物组分的粒子数是独立守恒的，（c）粘性应力符合扩展不可逆热力学的输运方程和熵平衡定律，并符合动力学理论为“辐射气体”模型提供的剪切粘性系数。（a）、（b）和（c）的满足将初始条件限制在初始值函数$Δ_i^{(s)}$方面，该初始值函数与初始超曲面中每个重子的光子熵的波动的空间梯度的平均值有关。对观测到的微波宇宙辐射各向异性的约束和在$T=T_{_D}\approx 4\times 10^3$ K下发生去耦的条件产生了一个估计值：$|Δ_i^{(s)}|\approx 10^{-8}$，它可以与质子熵波动的约束相关联。退耦时的Jeans质量与重子主导微扰模型（$\approx 10^{16} M_\odot$）的Jeans质量处于同一数量级
1999-07-04 astro-ph cond-mat.stat-mech gr-qc
Anisotropic stresses in inhomogeneous universes
各向异性应力对引力场的贡献可以来自磁场、无碰撞相对论粒子、流体动力学剪切粘性、引力波、低能弦宇宙学中的斜轴子场或拓扑缺陷。我们研究了这种应力对宇宙演化的影响，特别是对剪切各向异性耗散的影响。我们推广了一些以前的结果，给出了均匀各向异性的宇宙，包括宇宙中的小不均匀性。这种推广是由协变的方法促进。我们发现，各向异性应力占主导地位的剪切的演变，减缓其衰减。这种效应在辐射主导的宇宙中最强，那里有缓慢的剪切对数衰减。
1998-08-24 astro-ph gr-qc
Cosmological Constraints from Hubble Parameter on f(R) Cosmologies
帕拉提尼方法中修正的$f(R)$引力目前已被应用于宇宙学，作为暗能量的现实替代品。在这方面，一些作者主要利用Ia型超新星（SNe Ia）、宇宙微波背景辐射（{ \rm CMB}）和大尺度结构（{ \rm LSS}）的观测数据，对几种$f(R)$引力函数形式进行了观测约束的研究。本文考虑均匀各向同性的平坦宇宙，利用基于微分年龄方法的Hubble函数$H(z)$的确定，给出了$f(R) = R - β/R^{n}$函数形式自由参数的界.我们还将$H(z)$数据与重子声学振荡（{ \rm BAO}）和{ \rm CMB}测量的约束相结合，获得与其他独立分析一致的$n$和$β$的值范围。我们发现，对于$n$和$β$的某些间隔，基于Palatini方法中的$f(R) = R - β/R^{n}$引力的模型，与度规形式主义不同，可以产生辐射主导，物质主导和加速周期的序列，而不需要暗能量。
2008-11-10 astro-ph gr-qc hep-ph
Generalised perturbation equations in bouncing cosmologies
我们考虑广义引力中长波标量度量扰动的线性扰动方程，适用于非奇异宇宙学模型，包括在非常早期的宇宙中从坍缩到膨胀的反弹。我们提出了一般形式的扰动方程，它遵循的要求，在大尺度上的非均匀宇宙服从相同的局部方程的均匀弗里德曼-罗伯逊-沃克背景宇宙学（分离宇宙的方法）。在赝纵向规范中，这变成绝热微扰的齐次二阶微分方程，在各向异性应力消失的情况下，它简化为广义相对论中纵向规范度规微扰的通常方程。作为应用，我们证明了在一个简单的反弹模型中，在热爆坍缩过程中产生的尺度不变的纵向规范扰动谱并没有转移到膨胀相的绝热密度扰动的增长模中。
2008-07-14 astro-ph gr-qc hep-th
Inhomogeneous Gravity
本文在标量张量理论的框架下研究了牛顿引力常数G的非均匀宇宙学演化。我们调查的差异，G在背景宇宙中的演化和局部的不均匀性，已经从全球扩张分离出来。精确的非均匀的解决方案被发现，描述嵌入在一个不断扩大的FRW Brans-Dicke宇宙的质量的影响。这些被用来讨论可能的空间变化的G在不同的地区。我们开发的技术匹配不同的标量张量宇宙学的不同空间曲率的边界。这为G中球超密度和球不均匀性的线性和非线性演化提供了一个模型。这使我们能够比较G和\dot{G}的演变，发生在一个坍缩的过密星系团与背景宇宙。我们开发了一个简单的维里化标准，并将该方法应用到一个现实的ARIDA-CDM宇宙学包含球形超密度。通常，在束缚维里化的星系团中，\dot{G}的演化速度要比在宇宙学背景中慢得多。我们考虑的行为，发生在Brans-Dicke理论和其他一些有代表性的标量张量理论。
2005-01-19 astro-ph gr-qc
Classical and Quantum Features of the Mixmaster Singularity
本文主要分析了均匀和非均匀Mixmaster模型的宇宙学奇点的主要性质。在介绍了处理宇宙学问题所需的主要工具之后，我们详细回顾了过去40年来在Mixmaster主题上取得的主要结果。我们首先评估了均匀混沌宇宙学的经典图像，并介绍了量子化的正则方法后，我们开发了量子Mixmaster行为。最后，我们将经典和量子特征扩展到完全非均匀的情况。我们的调查分析了混合器图片的基本框架，并通过解释最近和特殊的杰出结果来完成它。
2008-09-12 astro-ph gr-qc hep-th
