Full causal dissipative cosmologies with stiff matter
在平坦Friedmann-Robertson-Walker几何中,得到了体粘滞系数与能量密度的1/4次方成正比的完全因果体粘滞刚性宇宙流体的引力场方程的一般解.该解描述了一个非暴胀宇宙,它从一个奇异态开始演化。详细考虑了尺度因子、减速参数、粘性压力、粘性压力-热力学压力比、共动熵以及Ricci和Kretschmann不变量随时间的变化。
2003-11-15 gr-qc
Vorticity production and survival in viscous and magnetized cosmologies
利用牛顿理论,采用理想磁流体力学近似,研究了粘性的作用和磁场对旋转自引力流体的影响。我们的研究结果证实,粘性可以在不均匀的环境中产生涡,而磁张力可以产生涡,即使在没有流体压力和密度梯度。将我们的方程围绕爱因斯坦-德西特宇宙学线性化,我们发现粘性增加了宇宙膨胀的稀释效应。然而,耗散粘性效应通常限于相对小的尺度。我们还确定了特征长度below的粘性耗散是强大的,超过它的粘度基本上可以忽略不计。相比之下,磁力似乎更有利于宇宙的旋转。磁场的存在被发现减缓了线性涡旋的标准衰变率,从而导致宇宙的剩余旋转比通常预期的要多。
2012-03-29 astro-ph.CO gr-qc
Causal Bulk Viscous Dissipative Isotropic Cosmologies with Variable Gravitational and Cosmological Constants
我们考虑了一个平坦的Friedmann-Robertson-Walker宇宙的演化,宇宙中充满了一种因果性的粘性宇宙流体,存在可变的引力常数和宇宙学常数。在宇宙总能量守恒的补充假设下,导出了哈勃参数的基本方程,它是引力耦合和宇宙学项为常数时的演化方程的推广。在假设宇宙学常数与哈勃参数的平方成正比,体粘滞系数、温度和弛豫时间与宇宙流体的能量密度呈幂律关系的条件下,得到了场方程的两类精确解.在第一类解中,宇宙在暴胀时代结束,而在第二类解中,宇宙的膨胀在任何时候都是非暴胀的。在这两个模型中,宇宙学常数是时间的递减函数,而引力常数在宇宙演化的早期阶段增加,在大的时间限制中趋于恒定值。
2001-10-29 gr-qc
Viscous Cosmologies
我们探讨充满非零粘度的夸克-胶子等离子体的宇宙。特别地,我们研究了具有非零剪切粘度的宇宙的演化,其动机是由于量子力学效应导致的夸克-胶子等离子体中剪切粘度不为零的理论结果。我们首先审查的后果,一个非零的体积粘度和明确显示的非奇异性质的体积粘度宇宙计算的宇宙尺度因子$R(t)$只渐近地趋于零。我们进一步扩展了体粘滞系数模型,使之包含一个宇宙学常数。我们对比以前的结果与非零剪切粘度的宇宙学的宇宙。我们首先澄清在何种条件下剪切粘度条款是兼容的弗里德曼-Lamaetretre-Robertson-Walker度规。为此,我们使用一个版本的能量动量张量从穆勒-伊斯雷尔-斯图尔特理论,导致因果Navier-Stoke方程。然后,我们推导出相应的弗里德曼方程,并表明在什么条件下宇宙出现非奇异。
2019-10-01 gr-qc
Exact Dissipative Cosmologies with Stiff Fluid
在Israel-Stewart-Hiscock理论框架下,得到了体粘滞系数与能量密度成正比的刚性宇宙流体的平坦Friedmann-Robertson-Walker几何中引力场方程的一般解.
2001-07-02 gr-qc
Einstein-Cartan Cosmologies
基于广义相对论的宇宙学包含反对称联系(挠率),可以表现出良好的理想特征,如初始奇点的不存在和宇宙早期暴胀的可能性。在简要回顾了扭转宇宙学的标准方法之后,我们将其推广到证明几种扭转引力理论是可能的,使用拉格朗日量中的不同选择的非纯不变量。结果,不同的宇宙学出现了。在所有这些情况下,宇宙都有可能避免初始奇点,并经历初始加速膨胀。这些理论之间的差异突出。
2018-12-11 gr-qc hep-th
Singularity scattering laws for bouncing cosmologies: a brief overview
对于收缩/膨胀的弹跳宇宙学,作者最近与B. Le Floch和G.威尼斯诺这里感兴趣的区域是所谓的静态区域,在该区域中观察到度量的单调行为,并且可以导出渐近展开式。在这里,我们概述了我们的新方法的基础上的概念{\sl奇异散射映射}和{\sl循环时空},我们提出了我们的主要结论。特别是,我们提供了一个分类的所有允许反弹结的条件,包括三个普遍的法律。
2022-03-12 gr-qc math.AP
Qualitative analysis for viscous cosmologies in a non linear regime of the Israel-Stewart formalism
我们探讨了一个宇宙学模型的动力学性质,该模型包括在平坦的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker(FLRW)时空中流体方程的暗物质部分的粘性效应。体粘性效应由完整Israel-Stewart模型的非线性扩展描述。我们允许通过相互作用项,即$Q$,在暗区的能量交换。我们建立了相应的动力系统和流体方程组,并研究了临界点的线性稳定性。从动力学系统,我们显示了一个临界点的外观特征的德西特宇宙内的非相互作用和相互作用的黑暗部门。我们的研究重点是分析这个不动点在参数空间的大范围内的稳定性,并导出其线性化解,这些近似解和解析解由于接近于de Sitter定态解,因而能够描述宇宙的膨胀。在这个制度与$Q \neq 0$,我们认识到存在的区域中的参数的空间中,这个临界点是稳定的,并描述了作为quintessence,宇宙学常数和幻影状流体的暗能量的行为。我们进行了比较数值和线性化的解决方案之间的临界点附近的完全非线性制度,并将它们与$Λ$ CDM模型。我们发现,由于控制非线性效应的参数$j$的非零值,完全非线性的制度是有利于观察和更接近的协调模型。事实上,在低红移值时,与完全非线性区域相关的膨胀率实际上与$Λ$ CDM没有区别。在这个制度中获得的减速参数表现出从减速宇宙膨胀加速的过渡。
2022-10-01 gr-qc
Qualitative analysis of dissipative cosmologies
利用动力系统技术分析了均匀各向同性耗散流体的演化。耗散由体粘压力驱动,并使用截断Israel-Stewart理论。虽然几乎所有的解决方案膨胀,我们表明,只有少数可以被认为是物理解决方案,因为占主导地位的能量条件不满足。
2000-10-06 astro-ph gr-qc
Energy-Momentum in the Viscous Kasner-type Universe in Teleparallel Gravity
这篇论文已被arXiv管理员删除,因为它抄袭了M. Cataldo,S. del Campo and P. Salgado; and gr-qc/0303034,“The energy of the universe in telepallel gravity,”by T.瓦格斯
2007-07-26 gr-qc
Phantom dark energy as an effect of bulk viscosity
在均匀和各向同性的宇宙中,体粘滞度是能够改变背景动力学的独特粘滞效应。像剪切粘度或热传导这样的效应只能改变扰动的演化。流体中的体粘压力的存在,为了遵守热力学第二定律是负的,降低了其有效压力。在这项研究中,我们讨论了大体积粘性宇宙学的简并性,并提出了幻影暗能量宇宙学可能是由任何宇宙成分中存在的非平衡压力引起的。我们建立的条件下,无论是物质或辐射粘性宇宙学可以映射到幻影暗能量的情况下,从多个观测数据集的约束
2013-11-15 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Models in Energy-Momentum-Squared Gravity
研究了在广义相对论的物质拉格朗日量中加入通常的能量动量张量中的高阶项的宇宙学效应。这与大多数高阶引力的研究相反,这些研究集中在推广爱因斯坦-希尔伯特曲率对拉格朗日量的贡献。由此产生的宇宙学理论包括许多特殊的理论,如体粘滞宇宙学、圈量子引力、K-本质和膜世界宇宙学。我们找到了一系列各向同性宇宙的精确解,讨论了它们的早期和晚期演化,加速膨胀,以及奇点的发生或避免的行为。我们简要地讨论了各向异性宇宙学的扩展,并描绘了高阶物质项将占主导地位的各向异性接近宇宙学奇点的情况。
2019-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gauge invariant perturbations of Scalar-Tensor Cosmologies: The vacuum case
本文发展了真空中一般标量-张量Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙学中标量宇宙学扰动的协变规范不变微扰理论。微扰方程,然后精确地解决了一个特定的耦合,潜在的和背景的长波长限制。与最小耦合的情况下的差异进行了简要讨论。
2006-11-22 astro-ph gr-qc
A class of simple bouncing and late-time accelerating cosmologies in f(R) gravity
我们考虑一个平坦的FRW宇宙学模型的场方程,在一个通用的$f(R)$引力模型,并把它们转换成一个完全归一化的无量纲的,系统的O.D. E的标度因子和函数$f(R)$,相对于标量曲率$R$。它表明,在合理的假设下,可以产生简单的分析和数值解描述反弹宇宙模型,此外还有晚时间加速。对推广这些结果的可能性进行了简要讨论。
2017-11-04 gr-qc
Non-linear causal bulk viscosity in Unified Dark Matter Cosmologies
本文提出了一种基于非线性因果 Israel-Stewart 理论的统一暗物质模型,通过非线性参数 $s$ 探索了 bulk 黏性对宇宙加速膨胀的影响,并发现三种不同的晚期时间吸引子。
2025-12-15 gr-qc
Scalar Field Cosmologies and the Initial Space-Time Singularity
讨论了物质由具有任意非负势的标量场组成的宇宙学模型的奇异结构。空间平坦的FRW时空的特殊情况下进行了详细分析,使用动力系统的方法,可以很容易地推广到更复杂的时空。结果表明,对于一个非常大的和自然的一类模型,一个简单的和定期过去的渐近结构存在。更具体地说,存在着一个家庭的解决方案,这是在连续的1-1对应的完全可积的无质量标量场宇宙学,这种对应关系被实现了一个独特的渐近近似。不属于这类的解的集合具有测度零。简要讨论了这一结果对宇宙学初值问题的意义。
1998-06-25 gr-qc
Approaches to linear local gauge-invariant observables in inflationary cosmologies
我们回顾和联系两个最近的互补结构的线性局部规范不变观测的宇宙学扰动在一般的空间平坦的单场暴胀宇宙学。在简要讨论了它们的物理意义后,我们给出了两组观测量之间的显式、协变和互可逆变换,从而解决了关于它们等价性的任何疑问。通过这种方式,我们得到了一个几何解释,并显示了这两组观测值的完备性,而以前这些属性中的每一个都只适用于其中一个。
2019-09-19 gr-qc math-ph math.MP
The Universe as a driven quantum system: Unbounded heating in cyclic cosmologies
一个不断发展的宇宙的哈密顿量被证明是形式上等价于一个驱动的量子系统,其驱动如下的时空度规的时间依赖性。这种类比允许从驱动量子系统领域的见解被应用到宇宙学设置。特别是,它表明,周期性循环宇宙学一般禁止(除非在某些限制约束下),由于它们的对应关系与量子驱动的量子系统(通常预计将经历无限的加热在无限的未来)。这一结果强调了未来如何需要对非周期驱动的量子系统进行研究,以充分描述更一般的循环宇宙学的动力学(简要讨论了定性图像)。
2021-09-02 astro-ph.CO cond-mat.stat-mech gr-qc
Current and future supernova constraints on decaying $Λ$ cosmologies
我们调查观测约束,从现在和未来的超新星数据的一大类衰变真空宇宙学。在这种情况下,真空能量密度的当前值由小于1的正$β$参数量化。通过假设物质密度参数($Ω_{\rm{m}} = 0.35 \pm 0.07$)的高斯先验,我们发现$Ω_{\rm{m}} = 0.34^{+0.14}_{-0.12}$和$β= 0.62^{+0.12}_{-0.24}$(95% c.l.)作为当前数据的最佳拟合值。我们表明,虽然目前的数据不能提供限制性的约束$Ω_{\rm{m}} - β$平面上,未来的SNe数据将大大限制允许的空间参数。还简要讨论了动力学$Λ$方案和标量场宇宙学之间的等价性。
2002-12-20 astro-ph gr-qc
Cosmological solutions with nonlinear bulk viscosity
最近提出的非线性输运方程被用来模拟大体积粘性宇宙,可能远离平衡,发生在粘性流体膨胀或再加热过程中。研究了de Sitter和Friedmann解的渐近稳定性。前者对体积粘度指数$q<1$稳定,后者对$q>1$稳定。在弱非线性区域得到了$q=1$的新解.这些解决方案是单一的,其中一些代表了一个晚期的通货膨胀时代。
1997-10-06 gr-qc
Causal Viscous Fluids and Non-Singular Cosmological Bounces
Department of Physics, Faculty of Science, Istanbul University(伊斯坦布尔大学理学院物理系)
本文研究了通过因果粘性流体在不同引力理论中实现非奇异宇宙反弹的机制,展示了粘性在解决奇点问题中的统一作用。
2025-08-26 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
Closed cosmologies with a perfect fluid and a scalar field
利用动力系统方法研究了具有完美流体和指数势标量场的封闭、空间均匀宇宙学模型。首先,我们考虑封闭的Friedmann-Robertson-Walker模型,详细讨论了全球动力学。接下来,我们研究Kantowski-Sachs模型,确定了未来和过去的吸引子。弗里德曼-罗伯逊-沃克模型和坎托夫斯基-萨克斯模型的全局渐近行为都是,它们要么从初始奇点开始膨胀,达到最大膨胀,然后再坍缩到最终奇点(对于所有势参数kappa的值),要么永远朝着平坦的幂律暴胀解膨胀(当kappa ^2 <2时)。作为中间动力学行为的Kantowski-Sachs模型的一个例子,我们检查的情况下,没有正压流体,和一个无质量的标量场的细节。我们还简要地讨论了Bianchi IX型模型。
2000-04-19 gr-qc
Energy of the Universe in Bianchi-type I Models in Moller's Tetrad Theory of Gravity
这篇论文已被arXiv管理员删除,因为它抄袭了M. Cataldo,S. del Campo和P. Salgado。
2007-07-26 gr-qc
Introduction to Palatini theories of gravity and nonsingular cosmologies
这些笔记是2012年期间在墨西哥国立自治大学天文学研究所(UNAM)、萨莱诺大学(意大利)物理学系和瓦伦西亚大学(西班牙)物理学研究所(Instituto de Fisica Corpuscular)的讲座摘要。Palatini引力理论的基本数学方面,这是建立在假设度量和连接是独立的几何实体,简要介绍和讨论,并随后详细推导了一些相当一般的拉格朗日理论的场方程。早期宇宙的应用被认为特别注意避免大爆炸奇点。在arXiv:1005.4136 [gr-qc]中进行的非奇异宇宙学分析被扩展到包括几种完美流体。
2012-12-27 gr-qc
Modified gravity versus shear viscosity: imprints on the scalar matter perturbations
在牛顿规范下研究的宇宙标量微扰理论依赖于两个势$Φ$和$Ψ$。在广义相对论(GR)中,在没有能量动量张量引起的各向异性应力的情况下,它们必须重合($Φ=Ψ$)。另一方面,在文献中广泛接受的是,可以通过$Φ\neq Ψ$来参数化与GR的潜在偏差。因此,后者的功能是目前在GR宇宙学配备剪切粘性流体或修改重力。我们研究了标量物质密度扰动的演变,使用红移-空间-失真的$f(z)σ_8(z)$数据作为工具,区分和表征这两种情况下的印记。我们表明,在$f(z)σ_8(z)$的演变这两种情况下产量完全不同的印记相比,标准的宇宙学。虽然目前可用的数据对于区分修正重力和粘性剪切宇宙学并不敏感,但未来的精确数据可以用来打破这种不可区分性。
2018-12-26 astro-ph.CO gr-qc
Singularities and Soft-Big Bang in a viscous $Λ$CDM model
在本文中,我们探讨了不同类型的奇点出现在$Λ$ CDM模型时,耗散过程被认为是在Eckart的理论框架。特别地,我们研究了具有粘性冷暗物质(CDM)的$Λ$ CDM模型的晚期行为和具有宇宙常数(CC)的早期粘性辐射支配时代。流体由正压状态方程(EoS)$p=(γ-1)ρ$描述,其中$p$是流体的平衡压力,$ρ$是它们的能量密度,$γ$是正压指数。我们探讨两个特殊的情况下,体积粘度$ξ$,一个恒定的体积粘度$ξ=ξ_{0}$,和体积粘度成比例的能量密度的流体$ξ=ξ_{0}ρ$。由于以前的一些研究已经探索用负CC来描述宇宙的行为,我们将我们的分析扩展到这种情况。我们发现,未来的奇点,如大撕裂是允许的,但没有一个幻影EoS相关联的DE流体。当存在负CC时,也会出现大挤压奇点,但由于粘性的负压,也允许de Sitter甚至大撕裂类型,这为AdS宇宙学中加速膨胀提供了可能性。我们还讨论了一个非常特殊的解决方案,该解决方案没有大爆炸奇点,出现在我们模型的早期辐射主导时代,称为软大爆炸。
2022-01-05 gr-qc
Dynamical analysis of a first order theory of bulk viscosity
本文对存在粘性流体的弯曲Friedmann-Robertson-Walker宇宙学进行了全局分析。流体的体粘滞系数由最近在[M. M. Disconzi,T. W. Kephart和R. J. Scherrer,Phys.Rev.D91,043532(2015)],并且在具有无量纲坐标的紧致化参数空间中进行分析。给出了临界点的稳定性、宇宙学解释和热力学特征。
2018-08-28 gr-qc
Inhomogeneous viscous fluids in FRW universe
本文对平坦Friedmann-Robertson-Walker宇宙中的非均匀粘性流体的某些方面作了简要的回顾。一般来说,几种流体模型可能会使未来的宇宙演化变得奇异,出现所谓的大撕裂场景。我们通过考虑几种情况来研究德西特宇宙中流体与暗物质的耦合效应。由于这种耦合,可以解决重合问题,并且如果de Sitter解是稳定的,则该模型也可以免受大撕裂奇异性的影响。
2013-07-23 gr-qc
On the Energy-Momentum in Closed Universes
这篇论文已被arXiv管理员删除,因为它抄袭了M. Cataldo,S. del Campo and P. Salgado; gr-qc/0301022,“A generalisation of the Heckmann-Schucking cosmological solution,”by I.M. Khalatnikov和A.Y. Kamenshchik;和gr-qc/0303034,“宇宙的能量在teleparalline引力,”由T.瓦格斯
2007-07-26 gr-qc
Viscous Cosmology for Early- and Late-Time Universe
从流体力学的观点来看,在宇宙流体的宏观理论中包含粘性概念似乎是最自然的,因为理想流体毕竟是一种抽象(不包括特殊情况,如超导性)。利用哈勃参数的现代观测结果加上标准的弗里德曼形式主义,我们可以将宇宙的描述推回到暴胀时代,或者我们可以走到相反的极端,分析宇宙可能的最终命运。在这篇评论中,我们讨论了各种各样的宇宙学的主题时,它被扩大,以包含体积粘度。这种粘度的各种形式,当表示在流体密度或哈勃参数,进行了讨论。此外,我们考虑齐次以及非齐次状态方程。我们研究早期宇宙中的粘性宇宙学,考察粘性对各种暴胀观测量的影响。此外,我们还研究了宇宙晚期的粘性宇宙学,包括当前的加速度和未来可能的奇点,我们还研究了如何统一暴胀和晚期加速度。最后,我们分析了粘性引起的穿越quintessence-phantom鸿沟,我们研究了粘性驱动的宇宙学反弹的实现,我们简要讨论了Cardy-Verlinde公式是如何受到粘性的影响。
2017-06-07 gr-qc hep-th
The pattern of growth in viable f(R) cosmologies
我们研究了度规f(R)引力模型中线性扰动的演化,并确定了宇宙学结构行为中一种潜在的可观测特征尺度依赖模式。虽然在背景水平上可行的f(R)模型必须密切模仿LCDM,但它们对大尺度结构生长的预测差异可能足够大,可以在未来的弱透镜调查中看到。当工作在约旦框架,我们执行的爱因斯坦框架中的结构的生长的分析研究,证明了在两个框架中的动力学的等价性。我们还提供了一个物理解释的结果在一个有效的暗能量流体的动力学与非零剪切。我们发现f(R)中结构的增长得到了增强,但没有与附加的吸引力“第五力”相关的小尺度不稳定性。然后,我们简要地考虑一些最近提出的修正重力观测测试和他们的效用检测的f(R)模式的结构增长。
2010-01-16 astro-ph gr-qc
Modified gravity: walk through accelerating cosmology
本文综述了在修正引力下加速(主要是暗能量)宇宙学。特别注意的是宇宙学导致有限时间的未来奇异的$F(R)$,$F(G)$和$\mathcal{F}(R,G)$修改的重力。通过增加$R^2$项消除有限时间未来奇点,同时统一了早期暴胀和晚期加速。在具有拉格朗日乘子的$F(R)$引力模型中考虑了加速宇宙学,包括统一暴胀与暗能量的情形。此外,我们还研究了$F(R)$重力下的畴壁解。进一步研究了标量投影的协变高阶导数引力。
2013-02-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Generalized modified gravity models: the stability issue
简要介绍了广义修正引力模型的稳定性问题,并利用动力系统方法研究了相对论性物质辐射流体存在下,一大类广义修正引力模型中空间平坦均匀宇宙的稳定性。
2008-11-17 gr-qc
Dynamical synchronization, the horizon problem, and initial conditions for inflation
该研究用动力学系统表述和变分方程方法,发现Mixmaster时期结束到弗里德曼态间存在短暂瞬态解,并探讨了其对宇宙演化、视界问题及暴胀初始条件的启示。
2023-04-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Little Rip, Pseudo Rip and bounce cosmology with generalized equation of state in non-standard backgrounds
本文研究了在存在粘性流体的情况下,利用广义状态方程在非标准宇宙学背景下探讨Little rip、Pseudo rip和Bounce cosmology,并发现这些场景在Chern-Simons宇宙学和RS-II Braneworld中的行为与广义相对论宇宙存在显著差异。
2024-07-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Probing alternative cosmologies through the inverse distance ladder
我们研究了宇宙标准蜡烛和标准标尺的联合分析对超越宇宙学和谐模型的宇宙学模型的可行性的影响。为此,我们采用完善的数据的形式,联合光变曲线分析超新星汇编,重子声学振荡,和宇宙微波背景数据一方面,和最近提出的一组类星体作为对象的已知亮度的另一方面。包括后者的优点是,它们扩展了本地距离措施,以前已经遥不可及的红移,我们调查如何使之能够测试宇宙学超越$Λ$ CDM。虽然存在各种研究参数扩展的$Λ$ CDM,我们在这里提出了一个比较研究的参数和基本扩展的标准宇宙学。为了保持这份手稿的范围,我们专注于两个特别的修改:一个是两个相互作用的自旋2物体的相容理论,所谓的双引力,另一个是共形引力,一个没有基本长度尺度知识的引力理论。前者是广义相对论的真正延伸,因为它在引力的度规张量上增加了第二个动力学张量场。由此产生的动力学被认为是自加速宇宙学。另一方面,共形引力是基础引力理论的一个更剧烈的变化。它对基本长度尺度的无知为后期时间加速度的起源提供了一种完全不同的方法。从这个意义上说,这两个模型都以这样或那样的方式为暗能量问题提供了解释。我们执行一个组合的宇宙学适合这些扩展提供了强有力的约束。我们还简要地评论了长期存在的$H_0$-张力的影响。
2020-10-16 astro-ph.CO gr-qc
Brane Viscous Cosmology in the Plasma Era
我们考虑如何五维兰德尔Sundrum(单膜)理论变得修改时,考虑到整体粘度的宇宙流体膜。我们关注的等离子体时代之间的$10^{12}$ K(μ子对湮灭)约$5\times 10^9$ K(电子正电子湮没),其中包括一级夸克强子跃迁开始的能量密度约为$5\times 10^9\rm MeV^4$。各种可能性进行检查建模的体积粘度,优先考虑在年底从相对论动力学理论计算的结果。根据这一点,粘度在最高温度下可以忽略不计,但在等离子体时代的后期阶段可能会有百分之几的修正。我们还简要考虑了剪切粘度起作用的各向异性宇宙,并表明在Kasner模型的情况下,当宇宙的各向异性参数在等离子体时代初期为$A \sim 10^{-11} $量级,而在等离子体时代后期为$A \sim 10^{-2}$量级时,体粘滞度和剪切粘度的影响变得相当。
2014-10-08 gr-qc
Causality and existence of solutions of relativistic viscous fluid dynamics with gravity
介绍了一种新的方法,以帮助改善相对论粘性流体动力学的基础和耦合到广义相对论。聚焦于中性共形流体构造单独的流体动力学变量,我们推导出最一般的粘性能量-动量张量产生的运动方程的二阶导数,这是提供了一种新的类型的相对论性的纳维-斯托克斯方程的推广,因果关系成立。我们展示了如何这个能量动量张量可能来自共形动力学理论。我们严格证明存在性,唯一性和因果关系的解决方案,这个理论(在充分的非线性制度)在闵可夫斯基的背景下,也当流体是动态耦合到爱因斯坦方程。在闵可夫斯基时空平衡点附近的线性扰动在这个因果理论中是稳定的。数值研究揭示了快速膨胀流体存在一个非平衡流体动力吸引子。进一步的属性也进行了研究,并简要讨论了这种方法可以推广到非共形流体。
2018-08-10 gr-qc hep-ph hep-th
Big-Bounce with Finite-time Singularity: The $F(R)$ Gravity Description
大爆炸宇宙学的另一种观点是大反弹宇宙学。在$F(R)$修正引力的背景下,我们研究了在反弹点处具有IV型奇点的反弹宇宙学。我们调查的哈勃半径的演变,我们详细研究原始的宇宙学扰动的问题。正如我们所证明的,对于奇异反弹,起源于反弹附近的宇宙时代的原始扰动,不产生标度不变的光谱和短波长模式,在这些退出视界后,不冻结,但随时间线性增长。在介绍了宇宙学扰动研究之后,我们讨论了奇异反弹模型的可行性,我们的结果表明奇异反弹必须与另一种宇宙学方案相结合,或者应该进行适当的修改,才能导致可行的宇宙学。对慢滚参数的研究也得到了同样的结果,表明对于一定的参数值,奇异弹跳理论在奇点处是不稳定的。我们还共形变换的约旦框架奇异反弹,正如我们所证明的,爱因斯坦框架度量导致一个大撕裂奇点。因此,约当框架中的IV型奇点在爱因斯坦框架中变成了大撕裂奇点。最后,我们简要地研究了一个广义奇异宇宙模型,它包含两个IV型奇点,具有相当吸引人的特点。
2017-01-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
String Cosmology: from the Early Universe to Today
该综述系统梳理弦理论在宇宙学各阶段的应用,涵盖暴胀、暗能量等核心问题及多种替代方案,关联沼泽地猜想,探讨新型粒子激发态的观测 signatures 与宇宙学意义。
2023-05-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Late time cosmological solutions in $f(R,T)$ gravity in a viscous Universe
本文在平坦 FLRW 时空的 $f(R,T)=R+αT^{n}$ 引力中研究晚期宇宙演化,表明理想流体模型不符观测,而引入体黏性并结合 Eckart 与 Israel-Stewart 理论可得到自洽加速解。
2024-03-04 gr-qc
Cosmology of modified (but second order) gravity
这是一个简单的回顾修改后的引力宇宙学。引力作用量的一般扩展涉及高阶导数项,这可能导致鬼点和不稳定性。有三种方法可以解决这个问题:Chern-Simons项、一阶变分原理和非定域性。我们考虑最近的宇宙学应用这三类修改的引力模型,特别是暗能量的问题。可行的参数空间可以非常有效地约束,考虑到宇宙学数据从所有时代除了太阳系的测试和稳定性的考虑。我们提出了一些新的意见,所谓的代数标量张量理论,双标量重新制定的非局部行动涉及逆达朗伯,和一个可能的协变配方全息宇宙学与非微扰引力。
2009-10-21 gr-qc
Encoding cosmological futures with conformal structures
静态宇宙学和外尔曲率假设拥有一个数学框架,即各向同性奇点的定义,但仅适用于宇宙的初始状态。一个补充的框架是必要的,也编码适当的宇宙学的未来。为了设计一个新的框架,我们分析了规则的共形结构和(一个)各向同性之间的关系,单调的共形因子是宇宙时间的函数,以及四个例子宇宙学的行为和作用,以进一步指导。最后,我们提出了我们的新定义的各向异性的未来无尽的宇宙和各向异性的未来奇点提供了一个有前途的实现新的框架。它们的不规则的、退化的共形结构与各向同性奇点的结构有很大的不同。这三个定义的结合可以提供静态宇宙学概念的第一个完整的形式化。为了完整性,我们还提出了一个各向同性未来奇点和一个未来各向同性宇宙的新定义。与其他方法的关系,特别是有点双动力系统的方法,和其他渐近方案进行了简要讨论。
2010-01-18 gr-qc
Observational constraints on cosmological future singularities
在这项工作中,我们考虑一个家庭的宇宙模型具有未来的奇点。这种类型的宇宙演化是典型的暗能量模型,其状态方程违反了一些标准能量条件(例如零能量条件)。这种行为在文献中得到了广泛的研究,可能出现在具有幻影场的宇宙学、修正的引力理论或具有相互作用的暗物质/暗能量的模型中。我们简要地回顾这些宇宙学演化的物理后果测地线的完整性和潮汐力的分歧,以强调在何种情况下,在某些宇宙学量的奇点对应于实际的奇异时空。然后,我们介绍了几个唯象参数化的哈勃膨胀率模型不同的奇异性存在于文献中,并使用SN Ia,BAO和H(z)的数据来约束在未来多远的奇异性需要(根据一些合理的假设行为的哈勃因子)。我们表明,对于我们的家庭参数化,奇点时间的下限不能小于约1.2倍的宇宙年龄,粗略地说,这意味着约2.8 Gyrs从现在的时间。
2016-11-28 astro-ph.CO gr-qc