Loop quantum cosmology: The horizon problem and the probability of inflation
环量子宇宙学的无反常微扰揭示了一种变形的时空结构,其中当能量密度为$ρ=ρ_c/2$时,签名会发生变化。此外,在圈量子宇宙学中,人们只能得到一个有效的因果结构的低密度区域($ρ\leqρ_c/2$),这给了一个自然的初始条件考虑视界问题。本文以$ρ(0)=ρ_c/2$为初值,在圈量子宇宙学框架下研究了视界问题和暴胀几率。考虑了两个模型:二次通货膨胀和自然通货膨胀。我们利用Liouville测度计算了解决视界问题的暴胀概率,发现对于二次暴胀模型,暴胀概率非常接近于1,而对于自然暴胀模型,暴胀概率约为35美元.
2015-11-18 gr-qc
Evaporating black holes have leaky horizons or exotic atmospheres
传统上,黑洞是具有完美半透视界的紧凑物体:任何东西都可以进入,没有东西可以离开。我们考虑一个公理化的方法,适用于任何类型的黑洞,包括任意近极端的黑洞,可以unitarily完全蒸发掉的任何机制。我们表明,量子黑洞必须要么有一个泄漏的视界(允许量子信息),或者它必须看起来非常不同,从它的经典对应物有一个外部邻居组成的奇异物质与超普通熵内容(如“大气”的微观黑洞)。
2013-11-06 gr-qc hep-th quant-ph
Relativistic Cosmology: from super--horizon to small scales
本文在同步坐标系和共动坐标系(即{ \em Lagrangian}坐标系)中研究了涡量为零的自引力无碰撞流体的广义相对论非线性动力学。用与流体流动正交的空间截面的度量张量来写方程,可以明确地扩展光速的倒数幂。本文导出了拉格朗日形式的牛顿和后牛顿近似,并简要讨论了系统在超视界尺度上的非线性演化,从而导致所谓的“沉默宇宙”。本文给出了宇宙学扰动非线性演化产生引力波的一般公式:非线性宇宙结构产生随机引力波背景,现今闭合密度$Ω_{gw} \sim 10^{-5}$ -- $10^{-6}$在1 - 10 Mpc尺度上。
1996-01-30 astro-ph gr-qc
Interacting Holographic Dark Energy model in Brans-Dicke cosmology and coincidence problem
本文研究了Brans-Dicke宇宙学中相互作用全息暗能量模型在未来事件视界和哈勃视界截断下的动力学行为。我们确定了未来事件视界和哈勃视界截断的一阶微分方程组,得到了相应的不动点、吸引子、排斥子和鞍点。最后,我们研究了这个模型中未来事件视界和哈勃视界截止的宇宙符合问题,发现对于这两种截止和各种Brans-Dicke参数,符合问题几乎都得到了解决。
2017-11-07 gr-qc
Dynamical Horizon Entropy Bound Conjecture in Loop Quantum Cosmology
协变熵界猜想是量子引力的一个重要线索,在文献中有几个版本。在宇宙学方面,Ashtekar和Wilson-Ewing曾经证明了圈引力理论与这个猜想的一个版本之间的一致性。最近,S.他和H。Zhang提出了一个宇宙动力学视界的版本,当宇宙远离大爆炸奇点时,它验证了经典情形下充满完美流体宇宙学的熵界猜想。然而,他们的猜想在大爆炸区域附近破裂。我们在圈量子宇宙学的背景下研究这个猜想。以光子气体为例,该猜想得到了量子几何效应的支持。
2010-06-28 gr-qc
Exact solution and exotic fluid in cosmology
研究了与满足连续性方程的宇宙流体耦合的非线性西格玛模型的宇宙学结果。目标空间作用是de Sitter型的,由四个标量场组成。同时还引入了势函数,势函数仅为其中一个标量场的函数。我们进行了一般性的分析,随后的宇宙学方程,并给出各种临界点和它们的属性。然后,我们证明了该模型具有精确的宇宙学解,产生了从物质主导到暗能量的转变,并将其与$Λ$ CDM行为进行了比较。特别地,我们计算了宇宙的年龄,证明了如果宇宙流体的状态方程$ω_f$在$0.13 < ω_f < 0.22.$的范围内,则宇宙的年龄与观测值是一致的。
2012-09-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Wormhole Cosmology and the Horizon Problem
我们构造了一类连接Friedmann-Robertson-Walker(FRW)时空的动态洛伦兹虫洞。这些虫洞可以允许在空间上分离的时空区域之间进行双向信号传输,并允许这些区域进行热接触。讨论了早期宇宙虫洞网络的宇宙学。
1992-11-04 gr-qc hep-th
On a thermodynamic basis for inflationary cosmology
用暴胀事件修正宇宙学的标准热大爆炸模型,已经非常成功地解决了大多数悬而未决的宇宙学问题。提出的各种暴胀机制取决于奇异现象、假真空、标量场或其他奇异粒子在天文学高能量环境中的行为所产生的膨胀,使得这些建议相对难以通过实验测试来验证。虽然这些模型描述了空间是如何扩展的,但它们并没有给出一个完整的、一致的数学或物理解释,来迫使空间出现并推动它的扩展。在这里,我们描述了另一种实现指数膨胀的机制,基本上是基于已经测试过的物理学和方程,特别是热力学方程,dS = dE/T,并将其与创造事件联系起来。
2005-08-28 gr-qc
Tilt and phantom cosmology
我们表明,在倾斜完美流体宇宙学模型与超辐射状态方程,一般倾斜变得极端在晚些时候,作为倾斜不稳定性集,观察者移动与倾斜流体将经历奇异的行为,在有限的适当时间内达到无限膨胀,类似于幻影宇宙学(但不需要奇异形式的物质)。
2006-07-06 astro-ph gr-qc hep-th
Causal structures in cosmology
本文回顾了与粒子,视觉和事件视界在宇宙学中的一般存在,特别是在暴胀宇宙的属性和限制,仔细区分它们从“哈勃视界”。它探讨了人们在多大程度上能够探测超出视觉视界(其大小接近于目前的哈勃半径)的条件,从而表明视觉视界对多元宇宙的观测可检验方面存在重大限制。事实上,这些限制在很大程度上阻止了我们从观测上证明多元宇宙存在或不存在。我们强调,事件视界在观测宇宙学中根本不起作用,即使在多元宇宙的背景下,尽管在文献中有一些相反的说法。
2016-12-04 gr-qc
Correlations across horizons in quantum cosmology
被视界分隔的不同时空区域彼此之间并不相关。我们知道这个陈述对经典时空也成立。本文对一个经典解同时具有事件视界和宇宙视界的Kantowski-Sachs小超空间模型进行正则量子化,从量子引力的观点检验上述命题是否成立。我们的分析表明,事实上并非如此:在时空配置中支持的量子引力态,只描述视界之间或视界之外的区域,在存在描述连接它们的自然演化概念的幺正算符的意义上是不一致的。换句话说,只有在处理整个时空时,量子化才能保持幺正性,而不是分别在每个区域。
2014-10-28 gr-qc
Observational Tests of Instanton Cosmology
一个新的宇宙学模型导致了可检验的预言,这些预言不同于标准宇宙学和具有宇宙学常数的模型。q_0=0的预言与其他“滑行宇宙”模型中的预言是一样的,但不需要任何奇异的物质形式或其他特别的假设。
1998-07-20 astro-ph gr-qc hep-th
Classical Universe emerging from quantum cosmology without horizon and flatness problems
我们将量子力学的复德布罗意-玻姆公式[1]应用于一个空间封闭的均匀各向同性的早期宇宙,其物质内容是辐射和尘埃完美流体。然后,我们证明了一个膨胀的经典宇宙可以从一个振荡的(具有复杂的标度因子)量子宇宙中出现,而没有奇点。此外,在这个过程中得到的宇宙没有视界或平坦性问题。
2016-09-15 gr-qc hep-th
On Holography in Brans-Dicke Cosmology
讨论了Brans-Dicke $k=1$物质支配宇宙学中的全息束缚。在这个演讲中,视视界和粒子视界都被视为全息束缚。讨论了Bousso提出的协变熵猜想。
1999-11-22 gr-qc
Randall-Sundrum brane cosmology: modification of late-time cosmic dynamics by exotic matter
在本文中,我们表明,通过研究具体的例子,取决于宇宙动力学的物质自由度的能量密度生活在膜,兰德尔-Sundrum(RS)膜效应可以是重要的,不仅在短距离(UV制度),而且在大宇宙尺度(IR制度)。我们的第一个例子依赖于研究,通过动力系统工具,基于非线性电动力学(NLED)拉格朗日的玩具模型。然后,我们表明,其他的,不太详细的模型,如包含一个标量幻影场,和一个快子幻影场-被困在膜-产生类似的结果。RS修正的形式似乎将广义相对论中未来的吸引子转换为鞍点。上述的“尺度混合”效应只在那些修正弗里德曼方程右边(物质部分)的理论中才有特色,因此,例如,DGP-膜模型就没有表现出这种特征。
2011-08-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational-wave echoes from spinning exotic compact objects: numerical waveforms from the Teukolsky equation
我们提出了引力波回波的数值波形的自旋外来紧凑型物体(ECO)的结果从二进制黑洞合并。我们通过求解与向克尔时空视界传播的引力波相关的$ψ_4$的Teukolsky方程来获得这些回波,并处理位于克尔视界上方的ECO表面对视界波的后续反射。下落物体的轨迹由克尔测地线修正而来,使得向未来零无限传播的引力波与质量相当的合并黑洞的引力波相匹配。这样,相应的回声近似于那些从相当大规模的合并。在ECO表面的边界条件,我们采用最近的工作,使用膜的范例,它涉及$ψ_0$与水平波和$ψ_4$的波,离开ECO表面。利用Teukolsky-Starobinsky关系,由$ψ_4$得到了水平波的$ψ_0$。事实证明,我们获得的回波比之前的研究中的回波明显弱得多,之前的研究通过将二元黑洞合并波形的环降部分建模为源自过去视界来生成回波波形。
2021-05-26 gr-qc
Observational constraints of a power spectrum from super-inflation in Loop Quantum Cosmology
在圈量子宇宙学中,在极早期宇宙中可能存在一个超膨胀阶段,其中具有负幂律势$V= -M^4(ϕ/M)^β$的单个标量场起着重要作用。由于控制量子涨落行为的是有效视界$\sqrt{SD}/H$,而不是通常的哈勃视界,我们假设下面的暴胀情形:当标量场的量子态进入经典状态时,超暴胀开始,当有效视界变成哈勃视界时,超暴胀结束,有效视界尺度永远不会短于普朗克长度。从与WMAP 5年数据的一致性,我们放置一个约束的参数的潜力($β$和$M$)和能量密度在超膨胀结束时,取决于体积校正参数$n$。
2009-09-03 gr-qc
Observational Evidence for Negative-Energy Dust in Late-Times Cosmology
我们进行了非常规的暗能量模型的高红移超新星,遥远的星系和重子振荡的可用数据。这些模型是基于膜宇宙学或刘维尔弦,其中弛豫暗能量是由一个滚动的量子场(Q-宇宙学)。这种宇宙学的一个有趣的特征是有效的四维负能量尘埃和/或暗物质的奇异标度的可能性。一个重要的约束,可以区分模型是哈勃参数的红移,H(z)的函数的演变。我们使用适用于不同模型的H(z)演化的统一公式进行拟合。我们发现了当前时代负能量尘埃的证据,以及对能量密度的外来标度(a^{-delta})贡献的证据,其中3.3<delta<4.3。后者可能是由于暗物质与Q宇宙学模型中的光子耦合,但它也与膜世界场景中暗辐射从膜宇宙到体的可能性相一致,这也可能包含Q宇宙学模型。最佳拟合模型似乎包含了对宇宙能量密度的^{-2}标度贡献,这是Q宇宙学模型中介子弛豫的特征,不要与传统宇宙学的空间曲率贡献混淆。我们的结论是,Q-宇宙学适合的数据同样很好地与λ-CDM模型的参数范围内,一般预期从理论上考虑。
2007-07-31 astro-ph gr-qc hep-th
Modified cosmology from the thermodynamics of apparent horizon
在Bekenstein-Hawking熵领域中,视视界热力学与通常的FLRW(Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker)方程仅在物质场由具有状态方程参数$= -1$(即$p = -ρ$,其中$ρ$和$p$分别表示流体的能量密度和压力)的理想流体给出的特殊情况下才有联系.为了包括$p \neq -ρ$的情况下,我们考虑在目前的工作中的修改的贝肯斯坦-霍金熵。特别是,我们开发了一个熵函数,导致通常的FLRW方程,为$general$ EOS的物质流体由$p = wρ$,直接从热力学的视视界。新发展的熵获得了对贝肯斯坦-霍金熵的修正,并且不同于迄今为止提出的已知熵,如Tsallis熵、Rényi熵、Barrow熵、Sharma-Mittal熵、Kaniadakis熵和Loop量子引力熵。基于这一发现,我们研究如何弗里德曼方程的视视界宇宙学相应地修改,如果一个开始与一般熵依赖于贝肯斯坦-霍金熵。这导致了宇宙早期和晚期的一些有趣的宇宙学后果。
2022-11-05 gr-qc
The generalized second law of gravitational thermodynamics on the apparent and event horizons in FRW cosmology
研究了广义引力热力学第二定律在包含暗物质与暗能量相互作用的非平坦FRW宇宙中的视视界和事件视界上的有效性。我们证明了对于动力学视视界,广义第二定律在整个宇宙历史中对任何空间曲率总是满足的,并且它与相互作用暗能量模型的状态方程参数无关.而对于宇宙学事件视界,广义第二定律的有效性依赖于模型的状态方程参数。
2011-01-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Thermodynamics of the apparent horizon in massive cosmology
将热力学热力学第一定律统一形式所定义的具有能量供给的克劳修斯关系应用于最近提出的一个有质量宇宙学模型的视视界,借助于修正的Friedmann方程,得到了修正的视视界熵公式。这个熵-面积关系,连同确定的内能,验证了热力学热力学第一定律的表观视界与体积变化项的一致性。另一方面,利用修正后的熵-面积公式和克劳修斯关系式$δQ=T dS$,在已知质量引力子的能量密度和压力的情况下,得到了描述宇宙动力学演化的修正的Friedmann方程.积分常数对应于一个宇宙学项,它可以被吸收到物质的能量密度中。在建立了有质量宇宙学与统一的热力学热力学第一定律在视视界上的对应关系之后,又通过假设视视界与视视界所围物质场之间的热平衡,讨论了广义热力学第二定律的有效性。发现在恢复平坦情况下Minkowski参考度规解的极限$H_c\rightarrow 0$中,如果$α_3+4α_4<0$成立,则广义热力学第二定律成立.除此之外,即使对于最简单的dRGT大质量宇宙学模型,$α_3=α_4=0$,广义热力学第二定律也可能被违反。
2013-04-18 gr-qc hep-th
Thermodynamics of Quasi-Topological Cosmology
本文研究了受准拓扑引力支配的宇宙中表观视界的热力学性质。我们的目标是双重的。首先,利用变分方法导出了准拓扑引力中Friedmann方程的一般形式。然后,应用视视界热力学第一定律,利用准拓扑引力中黑洞视界的熵表达式,用视视界半径$\tilde{r}_{A}$代替视界半径$r_{+}$,导出了准拓扑引力中相应的Friedmann方程.我们发现这两种不同的方法得到了相同的结果,这表明了热力学热力学第一定律与准拓扑引力的引力场方程之间的深刻联系。我们还研究了广义热力学第二定律在准拓扑宇宙学中的有效性。我们发现,在局域平衡假设下,广义热力学第二定律在晚时宇宙学的视视界中得到了满足。
2013-06-19 gr-qc hep-th
Einstein-Gauss-Bonnet metrics: black holes, black strings and a staticity theorem
我们发现6维爱因斯坦-高斯-邦纳方程的一般解决方案中的一大类空间和时间相关的翘曲几何。几个不同的家庭的解决方案,其中一些包括黑弦度规,空间和时间依赖的解决方案和黑洞与异国情调的视野。其中,一些被证明是为了验证伯克霍夫型静力学定理,虽然在这里,通常假设的最大对称性的地平线上放松,允许异国情调的地平线几何形状。我们提供了明确的例子,这样的静态异国情调的黑洞,包括视界几何是伯格曼空间。我们发现,这种情况是非常不同的高维广义相对论,爱因斯坦空间是可接受的黑洞的视野和相关的黑洞潜力甚至不受影响。相反,在Einstein-Gauss-Bonnet理论中,这种奇异视界的非平凡Weyl张量通过高阶Gauss-Bonnet项暴露于体动力学,严重限制了允许的视界几何形状,并为黑洞势增加了一个新的类电荷参数。后者与四维视界的欧拉特征有关,并在某些情况下提供了额外的黑洞视界。
2009-09-07 gr-qc hep-th
New solutions of exotic charged black holes and their stability
我们在三阶Lovelock引力下找到了一类带电黑洞解。为了得到这类解,我们不局限于通常的视界最大对称性假设,而是考虑边界为爱因斯坦空间的解,并对其外尔张量加上补充条件。这样的奇异视界的外尔张量暴露了两个类电荷参数的解决方案。这些参数加上电荷的存在,导致了与常曲率视界带电解不同的特征。对于这类渐近(A)dS解,当r趋于零时,电荷支配度规的行为,因此中心奇点总是类时的。我们还计算了这些解决方案的热力学量,并将表明,热力学热力学第一定律是满意的。我们还证明了具有非常曲率视界的极端黑洞的存在依赖于电荷和类荷参数的大小,其Ricci标量为零或为正常数.最后,我们通过分析自由能和热容的行为,特别是在小视界半径和大视界半径的限制下,研究了黑洞的稳定性。与常曲率视界的带电解不同,在极小和小黑洞之间发生了从稳定相到不稳定相的相变,而大黑洞对微扰和非微扰涨落都表现出稳定性.
2016-01-08 gr-qc
Thermodynamics of Exotic Black Holes in Lovelock Gravity
在Gauss-Bonnet Lovelock引力场中,以宇宙学常数作为热力学压力,研究了一类新的具有变事件视界的渐近AdS黑洞的热力学性质.我们发现视界上的非平凡曲率可以显著地影响它们的热力学行为。我们观察到新颖的三相点在6个维度之间的大小不带电的黑洞和热AdS。对于带电黑洞,我们发现了一组连续的三相点,其范围取决于视界几何中的参数。我们还发现了新的推广的无质量和负质量的解决方案,以前观察到的爱因斯坦引力。
2022-07-07 gr-qc hep-th
The Confining Heterotic Brane Gas: A Non-Inflationary Solution to the Entropy and Horizon Problems of Standard Cosmology
我们提出了一种机制,解决视界和熵的标准宇宙学的问题,不利用宇宙膨胀。我们的方案的关键成分是膜气体,额外的维度,和一个封闭的潜力,由于弦气体的影响,成为占主导地位的弦尺度膜分离。初始条件取为统计均匀各向同性的热膜气体,其空间维数均为弦尺度。额外的维度最终成为内部的维度,它们是轨道折叠的。热膜气体导致各向同性膨胀的初始阶段(阶段1)。一旦体能量密度充分降低,两个轨道固定平面之间的弱限制势开始占主导地位,导致额外空间维度的收缩(阶段2)。弦模包含垂直于轨道固定平面的动量,提供了一个排斥势,防止两个轨道固定平面碰撞。额外维度的半径稳定下来,之后我们的三维空间就像标准宇宙学中的那样膨胀。额外维度稳定后的能量密度是弦尺度的,而空间体积在第一阶段和第二阶段大大增加,从而导致视界和熵问题的非暴胀解。
2005-12-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Thermodynamics of "exotic" BTZ black holes
许多三维重力模型,如三维共形重力模型,都承认“奇异”的黑洞解:这个度规与三维爱因斯坦重力的BTZ度规相同,但质量和角动量的作用相反,熵与内层视界的长度成正比,而不是与事件视界的长度成正比。在这里,我们表明,BTZ解决方案的“异国情调”的三维爱因斯坦引力(宇称奇行动,但爱因斯坦场方程)是异国情调的黑洞,我们研究它们的热力学。黑洞热力学第一和第二定律仍然适用,熵仍然有统计解释。
2013-06-06 gr-qc hep-th
Thermodynamics and holography of tachyon cosmology
最近,我们在快子宇宙学中研究了与物质\cite{faraj} - \cite{faraj3}非最小耦合的宇宙动力学。特别地,对于相互作用全息暗能量(IHDE),在\cite{Ravanpak}中研究了该模型。在目前的工作中,已经进行了一个重要的观测计划,以揭示模型的热力学性质。结果表明,IHDE模型比$Λ$ CDM模型更能拟合观测资料。重新讨论了宇宙表观视界和事件视界包围下的宇宙热力学第一定律和广义第二定律。结果表明,在观测数据的约束下,第一定律和广义第二定律在宇宙学视视界上都是成立的,并且只有当视视界取为宇宙视界时,总熵才能得到观测的验证.然后,由于广义第二定律的有效性,目前的宇宙加速也被预测。
2016-07-25 gr-qc
The Apparent (Gravitational) Horizon in Cosmology
在广义相对论中,引力视界(通常称为“视视界”)是一个假想的表面,所有零测地线都从观察者那里后退。宇宙有一个明显的(引力)视界,但与史瓦西和克尔度量中的对应物不同,它不是静态的。它可能最终变成一个事件视界--一个渐近定义的膜,永远将因果联系的事件与那些没有因果联系的事件分开--这取决于宇宙流体的状态方程。在本文中,我们研究了如何以及为什么在弗里德曼-罗伯逊-沃克度规中表现出明显的(引力)视界,以及为什么它对我们正确解释宇宙学数据变得如此关键。我们讨论了它的观测特征,并展示了它如何单独定义我们可见宇宙的适当大小。在这样做的时候,我们肯定了它的物理现实及其对宇宙学模型的影响。
2018-07-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Thermodynamics of the apparent horizon in the generalized energy-momentum-squared cosmology
本文在广义能量动量平方引力理论的背景下探讨了宇宙的热力学性质。我们从非标准连续性方程推导出物质的能量密度,并将其用于我们的分析中。我们考虑两种类型的模型,根据曲率和物质之间的耦合的性质,并使用宇宙视视界对它们进行热力学分析。模型保持尽可能通用的数学观点,以获得广泛的适用性的工作。在这项工作中,我们考虑了幂律和指数形式的模型。所有的热力学参数都用宇宙视视界半径及其时间导数表示,并研究了它们的时间演化。利用温度、热容分析和亥姆霍兹自由能的演化趋势,导出了模型的热力学稳定性条件。可以看出,我们的稳定性分析大大限制了模型的参数空间。
2021-06-22 gr-qc
Beyond Comoving Volume: Horizon Flux and Matter Creation in Modified Cosmology from the Unified First Law of Thermodynamics
Instituto de Física y Astronomía, Facultad de Ciencias, Universidad de Valparaíso(瓦尔帕莱索大学科学与物理天文学研究所);Facultad de Física, Universidad Veracruzana(韦拉克鲁斯大学物理学院);Instituto de Física, Pontificia Universidad Católica de Valparaíso(瓦尔帕莱索天主教大学物理研究所)
本文从热力学角度推导弗里德曼方程,将统一第一定律应用于平坦FLRW宇宙的表观视界,并扩展至引力诱导的粒子创生,通过区分视界体积非共动性,分解粒子数和物质熵为体创生与边界通量贡献,最后导出广义第二定律。
2026-10-01 gr-qc
The Weak Gravity Conjecture Requires the Existence of Exotic AdS Black Holes
弱引力猜想源于所有(经典稳定的)极值黑洞都有可能衰变的要求。这个猜想的"黑洞版本“要求这应该有可能通过较小的黑洞的发射而发生。我们认为这个版本的情况下,极端的AdS $_4$ -克尔-纽曼黑洞是稳定的超辐射不稳定性。人们发现,发射出的黑洞一定是相当奇特的,有一个类似于我们更熟悉的(径向)视界的“角视界”。
2021-06-14 gr-qc hep-th
Standard and exotic singularities regularized by varying constants
我们回顾了各种新的奇点在均匀和各向同性FRW宇宙学不同于标准的大爆炸和大挤压奇点,并建议如何这些奇点的性质可以受到不同的基本常数。
2013-08-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Renormalization Group Approach in Newtonian Cosmology
本文应用重整化群方法研究了牛顿宇宙学中可观测的标度性质。针对恒定时间切片上的平均可观测量,修改了我们模型中运动方程的原始缩放特性。在RG流程图中,我们发现了三个鲁棒不动点:Einstein-de Sitter,Milne和Quiescent不动点。它们的稳定性(或不稳定性)性质在波动的影响下不会改变。受早期宇宙暴胀理论的启发,我们在视界尺度上设置了具有小涨落的爱因斯坦-德西特不动点作为边界条件。在此边界条件下求解RG方程,当平均体积变小时,密度参数$Ω$减小,而哈勃参数$H$增大.通过计算每个固定点周围的特征指数来分析定量标度特性。最后讨论了视界尺度以外宇宙的可能分形结构。
1998-04-16 astro-ph gr-qc
Evolution of Cosmological Horizons of Wormhole Cosmology
最近,我们通过求解爱因斯坦场方程,得到了具有Morris-Thorne型虫洞的宇宙学模型的精确解。我们找到了视视界,并分析了它们的几何性质,包括因果结构。在适当定义Kodama矢量的情况下,我们还导出了在视宇宙视界附近的Hawking温度。本文根据宇宙物质的分布,研究了视视界的动力学性质。物质主导、辐射主导和宇宙主导的宇宙被认为是一个单一组成的宇宙。作为一个多分量宇宙,我们采用包含物质和拉姆达的$Λ$ CDM宇宙。我们还考虑了视视界的速度,并将它们与没有虫洞的宇宙进行了比较。研究了虫洞模型中过去光锥和粒子视界的情况。由于有虫洞的时空的空间坐标被限制在喉道之外,过去的光锥可以通过移除小于虫洞的区域来操作。在共形时距坐标系中,无虫洞的过去光锥比有虫洞的过去光锥开始得早。穿越虫洞后,可以显示出与正常虫洞不同的部分。因此,从观察者过去的光锥确定的粒子视界距离不能以唯一的方式定义。穿越虫洞的情况可以扩展到另一个宇宙或遥远的因果不连通区域。
2019-06-20 gr-qc
On the correspondence between energy conservation and energy-momentum tensor conservation in cosmology
将封闭共同运动体所满足的热力学能量方程与共同运动体内部物质的能量-动量张量所满足的守恒方程之间的对应关系推广到具有任意宇宙视界和热源的更一般的系统。在视界上定义一个表面能,可以使由视界及其内部物质组成的系统的能量守恒。因此,对于这样的系统,能量守恒和能量动量张量守恒总是一致的。另一方面,从经典热力学的角度来看,可以在宇宙视界定义一个有效压力,以保证视界内的热力学能量方程与视界内物质的能量-动量张量守恒方程一致。在适当的条件下,这些系统能满足广义热力学第二定律。将表面能和有效压强的定义推广到几何与物质非最小耦合的引力理论中,其中几何可视为热源。
2021-12-29 gr-qc
Gravitational Instability of Exotic Compact Objects
物理表面与视界距离为普朗克距离的奇异紧凑物体受到量子引力的启发。大多数这些物体都是由经典的时空度规定义的,如玻色子星、引力星和虫洞。我们证明了这些经典天体是引力不稳定的,因为吸积的普通物质和暗物质,和引力波迫使它们坍缩成一个黑洞的Hoop猜想。为了避免坍缩,它们的表面必须与视界有一个宏观距离,否则它们必须违反零能量条件。
2019-05-21 gr-qc hep-ph hep-th
Modified cosmology through generalized mass-to-horizon entropy: observational constraints from DESI DR2 BAO data
本研究利用SNIa、CC及BAO(含DESI DR2)数据约束广义质量-视界熵修正宇宙学,发现其拟合略优但AIC偏好ΛCDM,且ΛCDM极限在1σ内,表明无显著偏离标准模型。
2025-08-18 gr-qc hep-th
The Trans-Planckian problem in Tachyacoustic Cosmology
我们研究了宇宙学的Tachyacoustic模型,通过超光速而不是加速膨胀,如在膨胀的情况下,产生一个尺度不变的扰动谱。我们推导出两个界限的大小声视界约束的持续时间的tachyacoustic演变,因此产生的原始扰动。我们表明,现有的模型不能解决视界问题,而不违反的条件,所有的物理尺度-如哈勃参数,压力,和长度尺度的量子模式冻结,成为经典-是次普朗克。
2020-09-24 gr-qc
The generalized second law in chameleon cosmology
在本文中,我们研究了广义热力学第二定律(GSL)在平坦的FRW变色龙宇宙学中的有效性,其中宇宙的边界被假定为封闭的动态视视界。结果表明,在幻影穿越的宇宙中,总熵在收缩时期随时间减小,而内部熵和视界熵的动力学依赖于状态方程和哈勃参数的行为。
2011-06-09 gr-qc
Quasinormal Ringdown and Echoes in Accreting Exotic Compact Objects
Indian Institute of Technology Gandhinagar(印度理工学院甘地纳加尔分校);Chennai Mathematical Institute(金奈数学研究所)
研究吸积奇异致密天体中准正则模和引力波回声演化,用ingoing Vaidya解建模外部时空并数值演化标量微扰,发现回声信号在吸积中被压缩抑制,回声消失是视界形成特征标志,为未来引力波观测研究动态致密天体提供框架。
2026-07-22 gr-qc hep-th
Different aspects of entropic cosmology
本文回顾了基于表观视界热力学定律的熵宇宙学,阐述第一定律如何联系修正引力与视界熵,并利用第二定律给出模型无关约束,进而讨论其对暴胀、再加热和原初引力波的影响。
2024-09-02 astro-ph.CO gr-qc
Cosmology in GSG
我们描述宇宙学看起来像在重力的几何理论(GSG)的背景下,基于一个单一的标量场。有两种不同的宇宙学解。一个有趣的特征是,在没有调用宇宙流体的奇异状态方程的情况下,有可能发生反弹。我们还讨论了宇宙学扰动,并在几何标量引力的框架下给出了引力不稳定性形成结构的基础。
2014-12-13 astro-ph.CO gr-qc
Thermodynamics of Anomaly-Driven Cosmology
当空间各向同性宇宙的表观视界的熵由贝肯斯坦-霍金熵给出时,广义相对论的弗里德曼方程可以从热力学热力学第一定律导出。我们指出,如果视视界的熵得到对数修正,热力学第一定律将导致一个修正的弗里德曼方程,它精确地对应于由${\cal{N}}=4$ U(N)super-Yang-Mills理论的迹反常所导出的半经典爱因斯坦场方程的时-时分量。这种对应关系允许兰德尔-桑德拉姆膜世界场景的动力学热力学描述。
2008-12-15 astro-ph gr-qc hep-th
Exotic Black Hole Thermodynamics in Third-Order Lovelock Gravity
本文研究三阶Lovelock引力中具有非恒定曲率视界几何的奇异黑洞的热力学相变,发现d=7不带电黑洞具有三相点现象,d=8中带电与不带电黑洞均表现出三相点和小-大黑洞转变,并排除了导致裸奇点的多种奇异视界几何。
2022-08-31 gr-qc hep-th
Equilibrium Thermodynamics and Neutrino Decoupling in Quasi-Metric Cosmology
本文在准度量宇宙学中建立膨胀宇宙的热力学定律,发现有质量中微子退耦后不被冷却,导致遗迹中微子背景预测与 Borexino 等实验严重冲突,故在缺少必要奇异中微子物理证据时判定该理论不可行。
2025-01-12 gr-qc
Anyonic spin-Hall effect on the Black Hole horizon
该研究基于黑洞视界的Carroll流形结构,证明带任意子自旋、磁矩及奇异电荷的无质量无电荷粒子在Kerr-Newman黑洞视界上遵循Hall定律运动。
2025-05-13 cond-mat.other gr-qc hep-th
Investigation of generalised uncertainty principle effects on FRW cosmology
基于Nouicer的广义不确定性原理(GUP),从热力学第一定律推导了修正的Friedmann方程,发现最小表观视界和最大能量密度消除了大爆炸奇点,并验证了广义热力学第二定律的有效性。
2024-04-27 gr-qc hep-th
Growth of Cosmic Structures in generalized mass-to-horizon relation Entropic Cosmology
本文研究了广义质量与视界关系熵宇宙学(MHEC)中宇宙结构的增长,推导了线性扰动方程,发现其无需额外自由参数即可与 LCDM 一样匹配背景与增长探针,为宇宙加速膨胀提供了可行的熵解释。
2025-07-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Modified Cosmology from Mass-to-Horizon Relation: Background Evolution
Institute of Physics, University of Szczecin(谢切青大学物理研究所)
通过质量-视界关系推导修正的弗里德曼方程,发现宇宙学可行性严格限制熵的偏离,所有可行模型预测ΛCDM背景。
2026-07-17 astro-ph.CO gr-qc
Tachyacoustic Cosmology: An Alternative to Inflation
我们考虑一种替代暴胀的超视界微扰的宇宙中的声速比光速快的产生。我们标记这样的宇宙学,首先提出的Armendariz-Picon,{ \it tachyacoustic},并明确构建的例子,非典型的拉格朗日超光速的声速,但因果自洽。这种模型具有两个视界,哈勃视界和声学视界,它们具有独立的动力学。即使在减速(非暴胀)背景下,在收缩的声学视界之外红移的量子微扰也可以产生一个几乎标度不变的微扰谱。声学视界在早期可以很大,甚至是无限大,解决了宇宙学视界问题而没有暴胀。然而,这些模型并不能动态地解决宇宙学的平坦性问题,这必须作为一个边界条件。由量子涨落离开哈勃视界而产生的引力波模并没有产生。
2009-09-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Thousand Problems in Cosmology: Horizons
这是宇宙学问题集的一章,在这一章中,我们收集了与广义相对论和宇宙学最显著的特征之一--视界有关的问题及其解决方案。第一部分给出了一个基本的介绍到宇宙学背景下的概念,然后我们移动到更正式的阐述的主题,并考虑第一个简单的,然后复合模型,如$Λ$ CDM。第四部分将严格性进一步提升,并以共形图的形式探讨不同简单宇宙学模型的因果结构。关于黑洞的一节涉及到构造静止黑洞时空的共形图的一般方案。随后的部分集中在更具体的主题,如各种问题有关的哈勃球体,通货膨胀和全息。完整的集合可以在universeinproblems.com上以维基资源的形式获得。欢迎宇宙学界为它的发展作出贡献。
2014-01-09 astro-ph.CO gr-qc physics.ed-ph
Mass-to-Horizon Entropic Cosmology: A Unified Thermodynamic Pathway to Cosmic Acceleration
Institute of Physics, University of Szczecin(谢查钦大学物理研究所)
该研究提出基于熵力的宇宙加速模型,通过多观测数据联合分析,证明熵起源可解释晚期宇宙加速,优于ΛCDM模型。
2026-03-06 astro-ph.CO gr-qc
Modified cosmology through Kaniadakis horizon entropy
我们应用引力-热力学猜想,即宇宙视界上的热力学热力学第一定律,但使用广义Kaniadakis熵代替标准的Bekenstein-Hawking熵。前者是经典玻尔兹曼-吉布斯-香农熵的单参数推广,产生于一个连贯和自洽的相对论统计理论。我们得到新的修改后的宇宙学的情况下,即修改后的弗里德曼方程,其中包含新的额外的条款,构成一个有效的暗能量部门取决于单一的模型Kaniadakis参数$K$。我们研究宇宙演化,通过提取分析表达式的暗能量密度和状态方程参数,我们表明,宇宙表现出通常的热历史,从减速到加速的过渡红移在0.6左右。此外,取决于$K$的值,暗能量状态方程参数偏离$Λ$ CDM宇宙学在小的红移,而总是躺在幻影制度,并在渐近大的时候,宇宙总是在一个暗能量占主导地位,德西特阶段。最后,即使在我们不考虑明确的宇宙学常数的情况下,所得到的宇宙学也是非常有趣的,并且与观察到的行为一致。
2021-12-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th