Cosmological model with macroscopic spin fluid
我们考虑一个Friedmann-Robertson-Walker宇宙学模型，其中包含一种奇异的具有自旋的理想流体，称为Weyssenhoff流体。讨论了暗能量部分由Weyssenhoff流体描述的可能性。建立了Ia型超新星观测的观测约束。这一结果表明，尽管仍然需要宇宙学常数来解释当前的观测结果，但自旋流体模型是可以接受的。对于高红移的$z > 1$，自旋流体模型和宇宙学常数冷暗物质模型之间的差异变得可检测的平面情况下与$Ω_{\text{m},0}=0.3$观测。从极大似然法中我们得到了$Ω_{\text{s},0} = 0.004 \pm 0.016$的值。这为我们提供了$1σ$级别的限制$Ω_{\text{s},0} > -0.012$。虽然“膜效应”的模型是超新星Ia数据的首选，自旋流体的模型是统计上可接受的。作为比较，还得到了来自宇宙微波背景各向异性的自旋流体的极限。第一个峰值位置的不确定性给出了间隔$-1.4 \times 10^{-10} < Ω_{\text{s},0} < -10^{-10}$。从大爆炸核合成中我们得到了最强极限$Ω_{\text{s},0} \gtrsim -10^{-20}$。还指出了模型和膜模型之间的相互联系。
2004-10-04 astro-ph
Unifying inflation with LambdaCDM epoch in modified f(R) gravity consistent with Solar System tests
我们提出了两个现实的f（R）和一个F（G）修正引力，它们与局域检验和宇宙学边界是一致的。这类理论的典型性质是有效宇宙学常数历元的存在，使得早期暴胀和晚期宇宙加速自然地统一在一个模型中。结果表明，经典的不稳定性不出现在这里，牛顿定律是尊重。对可能出现的反重力区和相关的理论修正进行了讨论。
2007-10-14 astro-ph gr-qc hep-th
Third-order cosmological perturbations of zero-pressure multi-component fluids: Pure general relativistic nonlinear effects
宇宙目前的膨胀阶段被认为主要受宇宙学常数、无碰撞暗物质和重子物质的控制。后两种组分通常被建模为零压力流体。在我们以前的工作中，我们证明了在二阶宇宙学扰动下，零压无旋多组分流体在空间近平背景中的相对论方程与牛顿方程有效地吻合。由于牛顿方程只具有二阶非线性，因此在广义相对论处理中导出对应于纯广义相对论修正的潜在三阶微扰项具有实际意义。在这里，我们提出了纯广义相对论修正项出现在三阶微扰的多组分零压流体。结果表明，由于宇宙微波背景辐射的弱能级各向异性，在单组分情况下，三阶修正项相当小（比相对论/牛顿二阶项小~ 5 × 10 ^{-5}）.尽管如此，在三阶微扰中确实存在纯广义相对论修正项，这在未来精确宇宙学的发展中可能变得重要。我们在所有的分析中都包括了宇宙学常数。
2007-04-17 astro-ph
Long wavelength limit of evolution of cosmological perturbations in the universe where scalar fields and fluids coexist
在多个标量场和多个理想流体共存的最一般情况下，我们给出了描述宇宙学扰动演化方程解的长波长极限的LWL公式.我们找到了起源于绝热衰减模的守恒量，并以此量作为源项，确定了修正项，它修正了宇宙学扰动演化的完全齐次扰动与$k \to 0$极限之间的差异.这个LWL公式对于研究宇宙早期的宇宙学扰动的演化，如暴胀后的再加热和曲率子情形下的曲率子衰变是有用的。当我们用LWL公式从正齐次微扰中提取出宇宙学扰动演化的长波极限时，用尺度因子而不是宇宙学时间作为演化参量来描述相应的正齐次系统更为方便.将LWL公式应用于再加热模型和多标量场、多辐射流体的曲率模型，得到了表征初始绝热扰动和等曲率扰动下的Barnut参数最终振幅的S公式关键词：宇宙学扰动，长波极限，再加热，曲率PACS数（s）：98. 80. Cq
2007-11-19 astro-ph
Cosmological two-fluid thermodynamics
我们揭示了统一的热力学方面的不同现象，如宇宙学的电子正电子湮没，蒸发的原始黑洞与一个狭窄的质量范围内，和“”deflationary“从初始的德西特阶段过渡到随后的标准弗里德曼-Lema\^itre-Robertson-Walker开始（FLRW）的行为。
2000-05-17 astro-ph gr-qc
Dark Energy: A Unifying View
假设描述宇宙加速膨胀的现阶段的宇宙底层的不同模型，如$Λ$ CDM模型或查伯金气体，可以被视为全息暗能量宇宙学的特殊实现，如果认真对待无压暗物质和暗能量之间相互作用的选择。相应的相互作用强度参数起着宇宙学常数的作用。差异发生在微扰水平。特别地，压力扰动本质上是非绝热的。
2007-05-15 astro-ph gr-qc hep-th
Multiple Lambda cosmology: dark fluid with time-dependent equation of state as classical analog of cosmological landscape
我们讨论了含时EoS暗流体的FRW宇宙，它导致多重de Sitter空间。这个模型（以及它的标量张量版本）可以被认为是宇宙学景观的一些经典模拟。宇宙膨胀的历史可以看作是不同deSitter时代之间的过渡，这表明了宇宙学常数问题的有趣解决方案。对于特定的含时EoS暗流体，还建立了正负宇宙学常数宇宙区之间跃迁的可能性。
2007-02-22 astro-ph gr-qc hep-th
Geodesically complete nondiagonal inhomogeneous cosmological solutions in dilatonic gravity with a stiff perfect fluid
在以刚性理想流体为物质源的标量-张量理论中，给出了新的非对角$G_{2}$非均匀宇宙学解。解没有大爆炸奇异性或任何其他曲率奇异性。介子场和流体的能量密度也处处是规则的。研究了解的测地完备性。
2002-07-04 astro-ph gr-qc hep-th
Quasi-isotropic solution of the Einstein equations near a cosmological singularity for a two-fluid cosmological model
在同步参考系中，由Lifshitz和Khalatnikov于1960年首次发现的爱因斯坦方程在宇宙奇点附近的准各向同性非齐次解，被推广到双流体宇宙模型的情形。该解描述了当时空度规与均匀各向同性Friedmann-Robertson-Walker（FRW）背景的偏差很大而局部可测量量（如黎曼张量分量）仍然接近其FRW值时，该区域中绝热和等曲率标量扰动以及引力波的非减模。给出了微扰级数的一般结构，并计算了度规张量、流体能量密度和速度的级数展开的第一阶系数。
2003-03-01 astro-ph gr-qc hep-th
Generalised equilibrium of cosmological fluids in second-order thermodynamics
结合因果Israel-Stewart理论的二阶熵流矢量和$u_{i}/T$的共形Killing矢量性质，研究了粒子数不守恒的宇宙流体的广义平衡态，其中$u_{i}$为介质的四速度，T为平衡温度.我们计算了相应的平衡粒子产生率，并表明，这个数量是减少与先前研究的一阶理论的结果相比。大质量粒子的广义平衡与流体能量密度$ρ$对罗伯逊-沃克度规的标度因子α的依赖性$ρ\propto a ^{-2}$是相容的，并且可以被看作是所谓的K物质的实现。
1999-07-05 astro-ph gr-qc
Stability properties of some perfect fluid cosmological models
平坦的FRW理想流体宇宙学可以被再现为合适场论模型的特解。在这里，我们调查的稳定性的完美的流体模型的轨迹相对于组的轨迹具有通用的初始条件的相应的场模型。结果表明，正压理想流体模型和Chaubergin气体模型的轨迹是稳定的。计算了在宇宙奇点附近初始条件空间中假设自然测度的标量场模型的总概率，该模型能足够早地到达Chaobergin气体区，以达到物质占主导地位的具有现实持续时间的阶段.一个例子是一个双流体宇宙模型的稳定性是部分缺失。
2005-11-14 astro-ph gr-qc hep-th
Bianchi Cosmological Models in the Minimum Quadratic Poincare Gauge Theory of Gravity
在Riemann-Cartan时空引力的最小二次Poincare规范理论的框架下，研究了均匀各向异性Bianchi型I-IX自旋流体宇宙学模型的动力学.得到了这些模型的基本方程组，并进行了分析。特别是，Bianchi I型自旋流体和Bianchi V型完美流体模型的精确解被发现在解析形式。
1993-04-01 astro-ph gr-qc
Cosmological viability of f(R)-gravity as an ideal fluid and its compatibility with a matter dominated phase
我们表明，f（R）-引力，在一般情况下，引起宇宙学可行的模型兼容的物质占主导地位的时代演变成一个后期加速阶段。我们讨论了f（R）-引力作为理想流体或标量-张量引力理论的各种表示，并考虑了保角变换。我们指出，在某些情况下，数学等价性并不对应于约当框架和爱因斯坦框架的物理等价性。最后，我们表明，广泛的类f（R）-重力模型，包括物质和加速阶段，可以通过观测数据的唯象重建。原则上，任何流行的精髓模型都可以被“重新构建”为f（R）-引力模型。
2006-06-24 astro-ph hep-th
Linear perturbations in a universe with a cosmological constant
现在有证据表明，宇宙学常数$Λ$具有非零正值。纯粹的宇宙学常数模型的替代方案是由一种渗透宇宙的有效负压流体quintessence提供的。最近的研究结果表明，这种流体的能量密度$ρ$和压力$p$受$-ρ\leq p \buildrel<\over\sim-0.6 ρ$的约束。由于$p=-ρ$等价于纯宇宙学常数模型，因此进一步分析这个特殊但重要的情况是合适的。研究了具有宇宙学常数的Friedmann-Robertson-Walker宇宙中的线性微扰理论。我们得到的方程在完全相对论的情况下，我们分析了单流体和两种流体的情况下的扰动的演变。我们得到了这些方程的解决方案在适当的限制。我们还研究了牛顿近似。我们发现，对于一个积极的宇宙学常数宇宙（i）的扰动将增长缓慢的相对论性制度的暗物质和辐射组成的双流体，（ii）在牛顿制度，扰动停止增长。
2001-10-14 astro-ph gr-qc
Cosmological Perturbations with Multiple Fluids and Fields
我们考虑了在爱因斯坦引力中具有多重流体和场的扰动宇宙时空的演化。方程以规范形式给出，并以各种形式使用曲率（Φ或λ_x）和等曲率（S_{(ij)}或δ λ_{（ij）}）扰动变量在具有K和Λ的一般背景中给出。我们澄清了大尺度极限中守恒曲率和等曲率扰动的条件。广泛地分析了曲率扰动在许多不同规范条件下的演化。在多场系统中，我们给出了慢滚参数线性阶的一般解。
2002-02-07 astro-ph gr-qc hep-th
Dynamical instability of fluid spheres in the presence of a cosmological constant
描述广义相对论恒星的绝热小径向振荡的方程被推广到包括宇宙学常数的影响。本文利用简正模的广义本征值方程研究了均匀球的稳定性随宇宙学常数的存在而发生的变化。对不同的试函数，数值研究了临界绝热指数随中心压力的变化。大的宇宙学常数的存在显著地增加了临界绝热指数的值。得到了Schwarzschild-de Sitter几何中均匀星的动力学稳定性条件，并从稳定性考虑导出了宇宙学常数的最大允许值的几个界.
2007-01-26 astro-ph gr-qc hep-th
Relativistic hydrodynamics with sources for cosmological K-fluids
我们考虑流体动力学与非保守的粒子数，并表明它可以建模与有效流体拉格朗日显式依赖于速度势。在这种理论中，传统流体力学中导致流体质点数守恒的{}"移位对称“$ϕ\toϕ+$常数被全面打破，从而导致质点数的不守恒在连续性方程中作为源项出现。粒子数不守恒由熵变化平衡，熵和源项都用流体速度势表示。流体力学方程推导出使用修改版本的舒茨的变分原理方法。在空间平坦的各向同性宇宙中，这种拉格朗日描述的流体（快子凝聚，k-本质）的例子进行了简要的讨论。
2005-10-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmological Effects of a Class of Fluid Dark Energy Models
我们研究了作为暗能量候选者的广义Chaubergin气体对CMB各向异性的影响。广义Chaubergin气体是具有奇异状态方程$p = - A/ρ^α$（具有负常数和指数的多方气体）的流体组分。这种成分在时间上介于尘埃和宇宙学常数之间，具有中间行为$p=αρ$。这种流体的扰动在小尺度上是稳定的，但相对于标准的精髓，其行为方式却非常不同。此外，广义Chaubergin气体也可以代表暗能量和暗物质的唯象统一模型的原型。此处提供的结果显示了此类模型引起的CMB各向异性与$Λ$ CDM模型的不同之处。
2002-11-28 astro-ph gr-qc hep-ph
