Quantum Cosmological Backreactions II: Purely Homogeneous Quantum Cosmology
这是第二个文件中的一系列的四个，我们使用空间绝热方法，以将反反应之间的均匀和均匀和非均匀的自由度之间的量子宇宙学扰动理论。本文件有两个目的。一方面，它说明了两个简单的量子力学玩具模型的空间绝热微扰理论（SAPT）的形式。另一方面，它证明了主要的一点，即逆反应导致额外的校正项在有效的哈密顿量，否则会忽略在一个粗糙的玻恩-奥本海默近似。我们考虑的第一个模型是一个谐振子耦合到一个非谐振子。我们之所以选择它，是因为它与更有趣的第二个模型有许多相似之处，第二个模型描述了暴胀子和引力之间的耦合，仅限于纯均匀和各向同性的扇区。这些结果具有潜在的现象学后果，特别是量子宇宙学理论描述大反弹，如圈量子宇宙学（LQC）。
2019-06-19 gr-qc
Cosmological background solutions and cosmological backreactions
宇宙学的反反应提议，试图解释在应力-能量张量中没有主要暗能量源的观测，已经通过不同的方法发展和讨论。在这里，我们专注于宇宙学背景解决方案的概念，以开发一个框架来研究不同的反反应建议。
2009-11-20 astro-ph.CO gr-qc
Black hole spacetimes with dark matter spikes: Energy-momentum tensor and backreaction effects
School of Physics and Optoelectronics, South China University of Technology（华南理工大学物理与光电工程学院）
研究暗物质尖峰的能量-动量张量及其对时空几何的反作用，发现动力学项显著增强能量密度并导致各向异性压力，反作用效应比仅考虑质量密度时大两倍以上。
2026-06-01 gr-qc
Quantum Cosmological Backreactions III: Deparametrised Quantum Cosmological Perturbation Theory
这是第三篇论文在一系列的四个中，我们使用空间绝热的方法，以将反反应之间的均匀和均匀和非均匀的自由度之间的量子宇宙学扰动理论。本文考虑一种特殊的宇宙学扰动理论，它是从规范固定的广义相对论出发的。使用称为高斯尘的材料参考系进行规范固定。由此产生的系统不再有任何约束，但拥有物理哈密顿量，驱动几何和物质的动力学。作为可观测的物质内容，我们限制到一个标量场（暴胀子）。然后，我们探讨该理论的部门，这是纯粹的均匀和各向同性的几何自由度，但包含非均匀扰动到二阶的标量场。本文的目的是探讨在技术上仍然相对简单的宇宙学暴胀模型中的空间绝热框架的量子场论挑战。我们计算了非均匀物质模的每个能带对均匀几何演化的量子反反应效应，直到绝热参数的二阶。这些贡献是显着的，由于无限多的自由度，是非常敏感的非均匀物质模式选择的Fock表示的选择。
2019-06-19 gr-qc
Sound waves in a backreaction-affected analogue spacetime: acoustic metric, mass, and correlations in Bose-Einstein condensates
Natural Science Research Institute, Korea University（韩国大学自然科学研究所）；Division of Semiconductor Physics, Korea University（韩国大学半导体物理系）；Department of Applied Physics, Graduate School, Korea University（韩国大学研究生院应用物理系）；Center for Extreme Quantum Matter and Functionality, Sungkyunkwan University（成均馆大学极端量子物质与功能中心）
基于守数方法，研究了类引力中声波对时空的影响，发现反作用改变了流体动力学方程并引入时空依赖质量。
2026-10-27 cond-mat.quant-gas gr-qc
Cosmological backreaction
这项工作总结了一些试图解释的现象，暗能量作为一个有效的描述复杂的引力物理和适当的解释观察。宇宙学的逆反应已经被证明与观测（精确）宇宙学有关，然而迄今为止还没有令人信服的解释暗能量的逆反应。
2010-03-15 astro-ph.CO gr-qc
Quantum Field Theory in Curved Spacetime Approach to the Backreaction of Dynamical Casimir Effect
本研究采用弯曲时空量子场论方法，在1+1维和3+1维下分析动力学卡西米尔效应的反作用，复现了1+1维的定性结果，发现3+1维中反作用会使系统减速以抑制粒子进一步产生，与宇宙学粒子产生情形类似。
2024-05-16 gr-qc hep-th quant-ph
de Sitter Radiation and Backreaction in Quantum Cosmology
我们探讨的量子宇宙学描述的de Sitter（dS）辐射和它的反作用dS空间，固有的纯引力与宇宙学常数的惠勒-德威特方程的波函数。我们首先研究了量子Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙学模型，然后考虑了宇宙的不均匀性对dS辐射的可能影响。在这两种情况下，我们得到修改后的弗里德曼方程，包括时空波动的反反应，和量子校正dS温度。结果表明，量子修正使dS温度以dS标度与普朗克标度之比为特征的增量增加。
2012-10-30 gr-qc
Description of our cosmological spacetime as a perturbed conformal Newtonian metric and implications for the backreaction proposal for the accelerating universe
有人认为，我们宇宙的时空可以用扰动共形牛顿度规精确描述，因此即使尘埃宇宙中的密度不均匀性很大，也不能改变均匀尘埃模型预测的观测值。在本文中，我们研究了一个球对称尘埃模型，并说明了条件下，大的空间变化的膨胀率可以无效的论点。
2008-11-05 astro-ph gr-qc
Observational backreaction in discrete black holes lattice cosmological models
应用Sachs形式主义，编码的距离模的光学性质进行了研究，沿曲线表现出局部旋转对称性的一些封闭的非均匀宇宙模型，其质量内容是离散的Schwarzschild类源。这些模型在使用Ia型超新星的距离模量数据时可能会挑战和谐模型，因为它们不违反任何能量条件。这个结果只依赖于所考虑的对称性，而不依赖于质量离散化的方式。通过引入紧度参数，对不同源数的模型进行了比较，并与总质量相同的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker模型进行了比较。分析表明，观测反反应的发生是因为增加源的数量，具有连续物质分布的宇宙的特征无法恢复。我们的模型表现出一个非平凡的运动学，动力学和观测的反作用之间的关系，运动学的一个渐近减少，而后两个是本。此外，外尔张量的电部分通过影响标度因子的演化而对光度距离有贡献，而磁部分通过只影响前者的演化而有间接作用
2021-01-16 gr-qc
Quantum Cosmological Backreactions I: Cosmological Space Adiabatic Perturbation Theory
由于最近在理论建模和观测精度方面的重大进展，在目前可用的普朗克时代宇宙学数据中寻找量子引力指纹越来越受到关注。不出所料，理论预测对发生在经典大爆炸奇点附近的量子效应非常敏感。因此，尽可能精确地描述这些影响具有重大意义。这是一系列论文中的第一篇，这些论文旨在改善由于物质和几何之间的逆反应而产生的量子效应的处理。我们采用的技术是空间绝热微扰理论（SAPT）的形式发展的开创性论文Panati，Spohn和Teufel。SAPT是更熟悉的Born Oppenheimer近似（BOA）的推广，适用于允许将自由度分裂为两组在不同时间尺度上传播的系统，例如宇宙学中的均匀和非均匀场模式。我们将表明，这导致目前被忽视的修正项的量子弗里德曼方程。在本文中，我们适应和推广SAPT的混合方法，以量子宇宙学开发的Mena Marugan等人。允许系统的量子分离的（中）均匀模式。由于SAPT是为量子力学而不是量子场论开发的，因此必须满足几个挑战。
2019-06-19 gr-qc
Backreaction inclusive Schwinger effect in flat and de Sitter spacetimes via a self consistent Maxwell Schrodinger semiclassical dynamics
该研究用自洽半经典框架研究平坦和德西特时空中施温格效应的反作用，发现反作用导致电场和电流的等离子体样振荡及模占据数振荡，但不增加不可逆粒子产生。
2025-09-25 gr-qc hep-th
Non-Perturbative Bounds on Cosmological Backreaction, the Non-Linear Scale, and Gauge-Invariant Mutual Information from the Matter Power Spectrum
University of Cape Town (UCT)（开普敦大学）
利用介观粗粒化框架，推导了宇宙学反作用的非微扰下界，将累积量展开收敛半径与物质功率谱非线性尺度关联，并证明高斯场中互信息的规范不变性。
2026-06-07 gr-qc
Backreaction of Cosmological Perturbations in Covariant Macroscopic Gravity
在宇宙学的背景下，由于平均不均匀性（“反反应”）而引起的爱因斯坦方程的修正问题最近得到了相当大的关注。本文给出了在Zalaletdinov完全协变宏观引力框架下分析宇宙学扰动理论的结果。我们表明，这个框架可以适应设置的宇宙学扰动的方式是免费的规范相关的歧义。我们推导出的表达式可以很容易地应用在\emph{any}的情况下（不一定局限于这里考虑的线性扰动），其中的\emph{metric}可以带来扰动FLRW形式的反作用。特别是这些表达式可以用于研究非线性结构形成的玩具模型，也可能用于N体模拟。此外，我们提出的例子计算结果表明，逆反应仍然可以忽略不计，以及到物质主导的时代。
2008-08-14 astro-ph gr-qc
Cosmological backreaction and its dependence on spacetime foliation
在广义相对论中，宇宙学的逆反应问题经常通过依赖于坐标和基于度量的分析来处理。在这封信中，我们提出了一个平均形式主义的标量部分的爱因斯坦方程是坐标独立的，只有功能上依赖于一个度量。这种形式主义适用于一般的3+1时空叶理的任意流体倾斜流。我们澄清时空叶理的依赖，并认为这种依赖是弱的宇宙学设置。我们还介绍了一组新的平均方程，具有全球宇宙学时间，尽管设置的一般性，我们把有效的宇宙学的统计性质的角度来看。
2018-11-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A covariant and gauge invariant formulation of the cosmological "backreaction"
利用我们最近提出的定义规范不变的平均值，我们给出了一个一般的协变制定所谓的宇宙学的“反反应”。我们有效的协变方程使我们能够以明确的规范不变形式描述经典或量子不均匀性影响宇宙平均演化的方式。
2010-02-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The thermal backreaction of a scalar field in de Sitter spacetime
该研究通过热场动力学方法探讨了德西特时空中小质量标量场的热效应，并发现其反作用符号依赖于初始条件。
2025-12-05 gr-qc hep-th
Quantum Backreaction on Chronology Horizons
我们在两个方向上扩展我们最近的调查强相互作用的量子场在一类时空与年代视界（米斯纳时空）。首先，我们推广到任意尺寸的全息机制的年表保护在没有重力反作用。在这些时空中，与共形场论对偶的AdS几何在每一个维度上都显示出，在时间区域和非时间区域的大部分量子态之间存在着完全的分离，前者是完整的规则几何。在某些情况下，保护需要包括非平面CFT校正，我们使用双全息获得。其次，我们计算了Misner-AdS $_3$时空中量子场的引力反作用，并证明了零年代视界变成强的类空曲率奇点。这是为数不多的可控的、明确的例子之一，我们可以看到量子效应将柯西视界变成类空奇点。
2021-09-24 gr-qc hep-th
A rule of thumb for cosmological backreaction
在二阶微扰理论的背景下，宇宙学的反作用被认为可以重新调整时间和标度因子。解决了长波长扰动的齐次极限问题，并根据规范不变的度量函数（齐次极限中真正的物理自由度）量化了反反应。这个度规函数的时间积分控制着逆反应是加速还是延迟宇宙的膨胀。作为一个例子，宇宙的晚时加速被证明是不一致的微扰方法。任何加速膨胀的趋势都需要负的非绝热压力波动。
2006-05-09 astro-ph gr-qc hep-th
Quantum backreaction in evolving FLRW spacetimes
本文用算子形式化方法计算了D维均匀各向同性背景中非极小耦合标量场的量子涨落，并给出了尺度因子随时间的变化曲线，使之在收缩和膨胀以及减速和加速状态之间实现平滑过渡。导出了符合传播子，并利用它计算了标量场的单圈反作用。在Bunch-Davies真空中，当考虑到前面的宇宙时代或空间曲率（可以是正的或负的）时，暴胀红外发散是不存在的。结果表明，在准de Sitter空间中，最小耦合情形下的反反应能量密度随尺度因子渐近增长，而在慢膨胀情形下，一类模型的反反应能量密度随尺度因子渐近衰减，在超膨胀情形下，反反应能量密度随尺度因子渐近幂律增长.在收缩阶段或存在负的非最小耦合时，逆反应一般会增加。通过精确解和数值例子，阐明了耦合和重整化尺度对量子涨落的影响，以及由于非平凡时间演化和空间曲率而产生的新特征.
2010-09-28 astro-ph.CO gr-qc
Safely smoothing spacetime: backreaction in relativistic cosmological simulations
暗能量研究中一个持续的主题是它是否真的存在。人们经常声称，我们忽视了与平均大尺度结构相关的影响，从而错误地计算了宇宙学模型。在牛顿近似中，这一点很清楚：没有效应。然而，在完整的相对论图景中，由于涉及复杂的数学，这仍然是一个重要的悬而未决的问题。我们使用粒子数值模拟来研究这个问题，这些粒子数值模拟考虑了所有相关的相对论效应，而没有任何来自壳层交叉的问题。在这种情况下，我们第一次表明，从结构的反向反应可以不同的许多数量级取决于切片的时空选择平均。在最坏的情况下，在同步空间表面中进行平滑，校正可以达到10%或更多。然而，当在牛顿规范的恒时超曲面上平滑时，反反应贡献仍然小3-5个数量级。
2018-12-06 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Magnetic Fields from Inflation and Backreaction
本文研究了暴胀磁生机制中的逆反应问题。在通常的分析中，假设电磁场的反作用一旦变得重要，就会破坏暴胀。然而，这一假设没有任何理由。因此，我们通过考虑反反应来分析暴胀的磁生作用。相反，天真的期望，我们表明，通货膨胀仍然继续，即使在逆反应开始工作。然而，事实证明，由于逆反应，原始磁场的产生被显著抑制。
2009-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The thermal backreaction of a scalar field in de Sitter spacetime. II. Spectrum enhancement and holography
National Technical University of Athens（雅典国立技术大学）
研究通过热场动力学方法在德西特时空庞加莱补片中计算半经典反作用得到的时空，发现主导卷积曲率扰动与冻结吸引子模型一致，谱增强n_S≈2，且全息背景下计算CFT两点函数及双曲流方程匹配Sp(N)模型β函数。
2026-04-15 gr-qc hep-th
Backreaction effects on the matter side of Einstein's field equations
最近，我们推导出了一个新的和紧凑的表达式如何在宇宙流体的物质场的扰动可以导致偏离标准的弗里德曼方程。值得注意的是，在暗区中，体积和剪切粘度对速度扰动的耗散阻尼可以修改宇宙在任意大尺度上的膨胀历史。在这种效应足够大的宇宙中，它可以解释宇宙膨胀的加速。但是，即使暗物质的粘性较低，其影响也相应较小，但在精确宇宙学时代，它可能会产生可观察到的后果。在这里，我们回顾了这种逆反应效应的起源和进一步限制它的可能性。
2015-06-01 gr-qc
Gauge invariant averages for the cosmological backreaction
我们展示了如何提供合适的规范不变处方的经典空间平均值（分别）。量子期望值），这是在经典的评估中所需要的（分别是，量子）逆反应效应。我们还提出的例子说明如何使用规范不变的处方可以避免解释问题，防止误导性的结论。
2009-03-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological backreaction of heavy string states
我们提出了一个机制，有一个平滑的过渡，从大爆炸前的阶段，一个标准的宇宙学阶段。这种转变是由引力产生的重质量弦状态驱动的，这些状态对几何结构产生反作用，阻止曲率的增长。在弦尺度附近，粒子产生可以变得有效，因为弦相空间补偿了粒子产生的指数抑制。数值解的宇宙演化与此源。
2011-10-19 gr-qc hep-th
Quantum backreaction of $O(N)$-symmetric scalar fields and de Sitter spacetimes at the renormalization point: renormalization schemes and the screening of the cosmological constant
本文考虑一般弯曲时空中具有四次$O(N)$对称势和耦合常数$λ$的$N$自相互作用量子标量场理论。本文分析了半经典Einstein方程在$1/N$展开式中首阶的重整化过程，给出了两种不同的重整化方案，即：传统的将时空几何设置为重整化点处的Minkowski几何的重整化方案和新的（最初在[1，2]中提出的）将时空几何设置为固定的de Sitter时空几何的重整化方案.特别地，我们研究了质量远小于膨胀率$H$的de Sitter时空中的场的量子反反应。我们发现在重整化点使用经典de Sitter背景解的方案是研究de Sitter时空量子效应最合适的方案。采用这种方案，我们得到了在没有$\lnλ$的对数增强因子的情况下，逆反应被$H^2/M_{pl}^2$抑制了，由于这种量子场的逆反应，经典宇宙学常数只受到很小的屏蔽.我们指出，使用新的计划也可以比传统的更适合于研究量子效应在其他时空相关的宇宙学。
2021-06-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
General backreaction force of cosmological bubble expansion
本文研究宇宙学一阶相变中气泡膨胀的普遍反作用力，将先前仅基于bag状态方程、作用于气泡壁及声波壳和激波波前的反作用力分析推广至更一般的模型。
2024-07-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gauges and Cosmological Backreaction
我们提出了一种适用于一般时空和坐标的宇宙学空间平均的形式主义，并允许容易地纳入各种各样的物质来源。我们将这种形式主义应用于二阶扰动的Friedmann-LeMaitre-Robertson-Walker宇宙，并给出了在不固定规范下对背景的修正。然后，我们提出的修正，出现在一致曲率和共形牛顿规范。
2009-11-26 astro-ph.CO gr-qc
Backreaction and continuum limit in a closed universe filled with black holes
讨论了以黑洞为引力场唯一源的真空封闭宇宙学模型的初始数据的连续极限。我们考虑的模型是一个精确的约束方程的解，并表示一个真空宇宙与一些黑洞放置在$S^3$拓扑的空间切片考虑在其最大的扩张时刻时，黑洞是瞬间静止。我们解释了如何以及在什么条件下FLRW度规产生的连续极限时，模型中包含的黑洞的数量趋于无穷大。我们还讨论了从时空的大尺度几何推导出的模型的有效宇宙学参数与单个黑洞质量之间的关系。特别是，我们证明了系统的总有效质量和所有黑洞的质量之和之间的差异的估计，从而量化的物质分布或宇宙学的逆反应的不均匀性的影响。
2014-02-16 gr-qc
On the onset of cosmological backreaction
宇宙学的逆反应被认为是对暗能量的一种解释，但从那时起就存在很大的争议。本文将宇宙学扰动理论与Buchert的非微扰框架相结合，计算了同步规范场中的二阶平均观测量，并讨论了它们与规范场的依赖关系。在可积性条件的帮助下，从一阶计算得出主导的二阶贡献。我们专注于宇宙学的逆反应的发病，作为微扰治疗必然限于时代的影响仍然很小。我们证明了所有平均物理观测量的主要贡献是完全指定的边界上的平均域。对于任何有限域，这些表面项一般都是非零的，因此反作用是真实的。我们映射上的有效均匀和各向同性流体的反作用。通用的有效状态方程不仅与时间有关，而且与尺度有关。
2007-09-17 astro-ph gr-qc hep-ph
Backreaction from non-conformal quantum fields in de Sitter spacetime
研究了Robertson-Walker背景下非共形量子场对平均场几何的反作用。在小质量和小偏离共形耦合的情况下，我们微扰地计算了各种真空态的场应力张量的期望值，并利用它明确地得到了deSitter时空周围各向同性微扰的半经典引力解，发现它是稳定的.我们的研究结果清楚地表明，在有效的行动中出现的非本地项的关键作用：他们取消了本地项的贡献成比例的比例因子的对数，否则将成为主导在晚些时候，并防止存在一个稳定的自洽德西特解决方案。最后，还考虑了大质量强非共形场的相反态。
2008-06-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Canonical description of cosmological backreaction
准经典动力学的正则方法通过包含独立的场，如关联自由度，使得超越宇宙学扰动的严格背景近似成为可能。本文介绍并分析了在背景和扰动之间存在量子相关性以及量子场不同模式之间的互相关性的情况下的宇宙动力学新模型。演化方程的时刻的扰动状态揭示了所需的条件，建立了一个初始真空的不均匀性。量子非定域性起着至关重要的作用，它通过正则方法表述为具有由量子态的矩给出的非经典自由度的等效定域理论。
2021-07-02 gr-qc hep-th
Cosmological backreaction and spatially averaged spatial curvature
有人认为宇宙的加速膨胀是由于小尺度密度扰动对大尺度时空几何的反作用。虽然反对这一建议的证据已经积累，但尚未明确排除。这个问题的许多研究都集中在Buchert形式主义，它计算同步共动规范中量的空间平均值。我们认为，这种形式主义的减速参数同意与观察，三维里奇标量（空间曲率）的空间平均值必须是大的今天，与$Ω_k$的范围内的$1 \le Ω_k \le 1.3$。我们认为，这种约束是难以调和的CMBR的第一个多普勒峰值的位置的观测。我们用一个简单的玩具模型来说明这个论点，我们发现它与观测结果是不相容的。
2008-09-11 astro-ph gr-qc
Quantum fields interacting with colliding plane waves: the stress-energy tensor and backreaction
在前人对时空中无质量标量场的量子化工作的基础上，我们计算了两个平面波在Killing-Cauchy视界中迎头碰撞时，在对应于Minkowski真空的物理状态下，Killing-Cauchy视界附近量子场的应力-能量张量的重整化期望值.研究发现，对于最小耦合和共形耦合的标量场，其应力-能量张量在视界中是无界的。发散的具体形式表明，当考虑描述量子场对时空几何的反作用的半经典爱因斯坦方程时，视界将获得曲率奇点。因此，已知在“一般”经典扰动下不稳定的Killing-Cauchy视界在真空极化下也是不稳定的。计算是按照点分裂正则化技术进行的。动力学碰撞波时空有四个截然不同的时空区域，即一个平坦区域、两个单平面波区域和一个相互作用区域。量子场方程的精确模式解不能精确地找到，但是在平面波和相互作用区域中的初始模式所遭受的蓝移使得使用WKB展开是一种合适的求解方法。为了保证应力-能量张量的正则化，传播到相互作用区域的初始平坦模式必须被赋予相当高的绝热近似阶数。
1996-05-03 gr-qc
Late time anisotropy as an imprint of cosmological backreaction
大尺度结构对背景动力学的反作用效应被认为导致了背景动力学的重整化，这可能是宇宙膨胀后期加速的原因。本文强调，一般的平均流是局部各向异性的，一个属性，可以与观察。着重于扰动理论，空间平均剪切，表征的各向异性的流动，计算。结果表明，这种剪切所产生的反反应不同于均匀剪切：它的时间演化是不同的，它的振幅是完全由宇宙学参数和物质功率谱。它的范围在（2-37）%的红移为0.5级，使各向同性的哈勃流可能允许限制反反应的方法暗能量。
2012-09-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Rainbow Black Hole From Quantum Gravitational Collapse
在坍缩均匀尘埃球的量子时空上传播的标量场模式的量子演化被有效地写成相同量子模式在（半经典）缀饰几何上的演化。当场的反作用被丢弃时，经典时空奇异性由于量子引力效应而被解决，并被在修饰的塌缩背景上的量子反弹所取代。在存在反作用的情况下，出射（内部）修饰的几何形状变得依赖于模式，并且与每个模式的反作用相关联的能量密度作为辐射流体缩放。分析了这种所谓的{ \em彩虹}修饰背景的半经典动力学。事实证明，与仅存在尘埃流体的情况相比，反向反应效应加速了反弹的发生。通过匹配尘埃边界的内部和外部区域，一个依赖于模式的黑洞几何出现作为外部时空。讨论了这种彩虹黑洞的性质。特别地，该模式依赖性导致引力透镜过程中的色差，其最大幅度通过计算所谓的爱因斯坦角来估计。
2022-04-20 gr-qc
The cosmological backreaction: gauge (in)dependence, observers and scalars
我们讨论了几个问题，最近提出的建议，定义经典的空间平均值被用于所谓的宇宙学反作用问题。在大的平均体积极限中，所有的规范依赖性消失，不同的平均值可以由与不同的标量场相关联的观测者唯一地表征。强调了这种平均过程与标准平均过程的关系，并提出了一种选择不同观测者的规范不变方法。对于有限的平均体积，我们表明，在我们的建议，剩余的规范依赖性是左，但被抑制的几个影响。
2011-01-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scale dependence of cosmological backreaction
由于空间平均和时间演化的非交换性，不均匀性和各向异性（宇宙结构）通过宇宙学反反应机制影响平均宇宙的演化。我们研究了作为一个函数的平均规模的微扰方法高达更高的订单的反作用。我们计算了临界尺度的层次结构，在该层次结构中，10%的效应从不同阶次的平均值中显示出来。占主导地位的贡献来自平均空间曲率，可观察到的尺度为200 Mpc。对于半径为40（60）Mpc的球形区域，局部哈勃率的宇宙方差为10%（5%）。我们将我们的结果与牛顿宇宙学和哈勃空间望远镜重点项目的数据进行了比较。
2008-10-13 astro-ph gr-qc hep-ph
On the cosmological backreaction for large distance modifications of gravity
每一个在宇宙学距离上修改引力的理论，如果还没有被太阳系的观测排除，那么它必须表现出某种非线性机制，在接近致密物质源的地方关闭这种修改。考虑到这种非线性，人们可能会期望这样的理论显示出巨大的引力反作用，即小尺度不均匀性对宇宙大尺度演化的一级影响。我们认为，情况不一定如此。如果方程中的主要非线性项服从移位对称性，则非线性的平均影响可以很小，尽管在小尺度上的影响很大。这种情况发生在DGP（类）修改和所谓的f（G）（或高斯-邦纳）模型。对于这两种类型的模型，移位对称性是更大的“伽利略”对称性的一部分。
2010-10-19 astro-ph.CO gr-qc
Future deceleration due to cosmic backreaction in presence of the event horizon
宇宙目前的加速导致宇宙学未来事件视界的形成。我们探讨了由于宇宙中的不均匀性，事件视界对宇宙学反反应的影响。从目前的加速时代的开始，我们表明，在存在的事件视界的逆反应导致加速减慢在随后的演变。最终会过渡到减速，以确保避免大撕裂。
2011-11-18 astro-ph.CO gr-qc
On non-Euclidean Newtonian theories and their cosmological backreaction
构造一个定义在非欧拓扑（Thurston分解意义下）上的牛顿理论的推广，称为非欧牛顿理论，对应于广义相对论的非相对论极限的零阶，是研究宇宙学中反反应问题的重要步骤，也可能是研究整体拓扑对结构形成的影响的有力工具。在给出了这样一个理论的精确数学定义，伽利略流形的概念的基础上，我们提出了两个这样的扩展，球形或双曲拓扑结构，使用最小的修改牛顿-Cartan方程。然而，就目前而言，我们并不寻求从广义相对论中证明这种修正。第一个命题的特点是一个非零的宇宙学反作用，但引力磁的存在和不可能进行精确的$N$体计算，使这个理论很难被解释为牛顿理论。第二个命题的特点是没有反作用，精确的$N$体计算是可能的，没有出现重力磁性。在没有广义相对论的证明的情况下，我们认为，这种非欧几里德牛顿理论应该被考虑，并可以用于研究拓扑结构的形成通过$N$体模拟的影响。为此，我们给出了$\mathbb{S}^3$中的质点引力场。
2022-06-22 astro-ph.CO gr-qc
Averaging over cosmic structure: Cosmological backreaction and the gauge problem
本研究在时空叶状结构框架下形式化不均匀宇宙演化，指出空间平均会产生依赖于规范的反作用，并利用巴丁形式体系提出规范不变的平均方法，适用于标准宇宙学模拟。
2024-07-16 astro-ph.CO gr-qc
One-loop quantum gravitational backreaction on the local Hubble rate
我们确定修正哈勃率由于引力子环在宇宙学背景的恒定减速参数的时空。修正是规范不变的，基于最近提出的所有阶规范不变观测量的微扰量子引力。我们发现明确的表达的情况下，物质和辐射占主导地位的时代和慢卷通货膨胀与消失的第二慢卷参数。有趣的是，在后一种情况下，修正可以用量子修正的第一慢滚参数来描述，这使得时空更接近德西特空间。
2019-04-12 gr-qc hep-th
Cosmological Backreaction from Perturbations
我们重新制定的平均爱因斯坦方程的形式适用于牛顿规范线性微扰理论和跟踪的大小的修改标准罗伯逊-沃克演化的最大尺度上的红移的函数爱因斯坦de-Sitter和λ CDM宇宙学。在这两种情况下，由线性微扰产生的有效能量密度都是物质密度的10^-5量级，这是可以预期的，有效状态方程为w ~ -1/19。使用修改后的Halofit码将我们的结果扩展到准线性尺度，我们发现，虽然更大，但与罗伯逊-沃克行为的偏差仍然保持在10^-5的数量级。
2007-12-18 astro-ph gr-qc
Examples of backreaction of small scale inhomogeneities in cosmology
在以前的工作中，我们引入了一个新的框架来处理小尺度不均匀性在广义相对论中引起的大尺度反反应效应。我们考虑了单参数的时空族，在这种时空族中可以发生这种反反应效应，并且我们证明了，只要满足物质的弱能量条件，小尺度不均匀性对大尺度动力学的主要影响是产生一个本身满足弱能量条件的无迹有效应力-能量张量。在这项工作中，我们说明了我们的框架的性质，通过提供两个明确的例子，一个参数的家庭与反作用。第一，基于以前的工作伯杰，是一个家庭的极化真空Gowdy时空的环面，它满足我们的框架的所有假设。当参数接近其极限值时，度规一致地接近光滑背景度规，但度规偏离背景度规的时空导数不一致地收敛到零。极限度规具有来自小尺度不均匀性的非平凡反作用，有效应力能是无迹的，满足弱能量条件，与我们的定理一致。我们的第二个单参数家庭的度量有一个统一的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker限制。这个族满足我们所有的假设，除了物质的弱能量条件。在这种情况下，极限度规有一个有效的应力-能量张量，它不是无迹的。我们强调在研究逆反应时对物质施加能量条件的重要性。
2013-06-19 astro-ph.CO gr-qc
Backreaction in Cosmology
在这篇评论中，我们调查的问题，在不同的方法宇宙学扰动理论的逆反应，并特别侧重于量子理论方面。通过反反应，我们在这里指的是物质场或宇宙学不均匀性对宇宙学的均匀动力学背景自由度的影响。我们首先概述了经典宇宙学的反作用，它非常适合于在晚时间宇宙的物理情况。然后，我们继续向后的时间，考虑半经典的方法，如半经典或随机（半经典）引力，考虑量子效应的扰动。最后，我们回顾了量子宇宙学中的逆反应方法，这些方法应该适用于经典和半经典近似崩溃的早期宇宙。主要的重点是最近提出的实施量子宇宙学中使用玻恩-奥本海默启发的方法的逆反应。
2021-06-29 gr-qc hep-th math-ph
Backreaction in Cosmological Models
目前研究的大多数宇宙学模型都是基于均匀性和各向同性的假设。观测上，我们可以找到在非常大尺度上支持这些假设的证据，最强的证据是宇宙微波背景辐射的几乎各向同性，在将整个偶极子分配给我们相对于该背景的自行之后。然而，在小规模和中等规模高达数百Mpcs，有很强的偏离均匀性和各向同性。这里出现的问题是如何将观测与均匀和各向同性模型联系起来。解决这个问题的通常建议是假设Friedmann-Lemaitre模型描述了平均观测值。这样的平均值可以用空间平均值来识别。对于牛顿流体动力学，Buchert和Ehlers（1997）详细讨论了平均过程，从而在Friedmann方程中增加了一个逆反应项。我们使用欧拉线性近似和'泽尔'dovich近似'来估计的效果的逆反应项上的扩展。我们的研究结果表明，即使域匹配的背景密度的平均值，尺度因子的演变强烈偏离弗里德曼解决方案，严重依赖于内部的速度场。
1999-07-12 astro-ph gr-qc
Cosmological backreaction in the presence of radiation and a cosmological constant
我们构建了包含辐射、宇宙学常数和周期性分布的不均匀物质的高精度宇宙模型。这些模型中的密度对比被允许是高度非线性的，宇宙膨胀被视为一种涌现现象。这是通过采用后牛顿形式主义的广义版本，并通过在反射对称结处将时空的非均匀区域连接在一起来实现的。使用这些模型，我们发现一般的表达式，精确和明确量化的小规模的不均匀性的影响，大规模的空间膨胀（一种效应被称为“反反应”，在文献中）。然后，我们继续专门我们的模型的情况下，物质场是由一个规则的点状粒子阵列。这使我们能够导出支配大尺度空间膨胀的涌现的弗里德曼式方程的极其简单的表达式。研究发现，辐射的存在往往会降低反反应效应的大小，而宇宙学常数的存在则只具有可以忽略不计的影响。
2017-02-22 astro-ph.CO gr-qc
Numerical analysis of backreaction in acoustic black holes
利用弯曲时空中的量子场论方法，数值计算了声学黑洞位形中流体运动的一阶hbar量子修正。这些修正是由发射声子的非线性反作用引起的。时间相关（孤立系）和平衡配置（孔在一个声腔）都进行了分析。
2006-01-20 gr-qc hep-th
Cosmological backreaction within the Szekeres model and emergence of spatial curvature
本文讨论了Szekeres模型中的逆反应现象。宇宙学反反应描述了宇宙的平均整体演化如何偏离弗里德曼演化。分析是基于一个单一的宇宙学环境的模型和全球合奏的Szekeres模型（瑞士奶酪型和聚苯乙烯泡沫塑料型）。结果表明，宇宙结构的非线性增长与空间曲率$Ω_{\cal R}$（在FLRW极限$Ω_{\cal R} \to Ω_k$）的增长有关。如果在全球尺度上求平均，结果取决于假设的宇宙全球模型。在具有固定背景的Swiss-Cheese模型中，体积平均值遵循背景的演变，并且全局空间曲率平均为零（背景模型是空间平坦的$Λ$ CDM模型）。在没有固定背景的聚苯乙烯泡沫塑料型模型中，平均演化偏离了空间平坦的$Λ$ CDM模型，平均空间曲率从CMB处的$Ω_{\cal R} =0 $演化到$z =0$处的$Ω_{\cal R} \sim 0.1$。如果聚苯乙烯泡沫塑料模型正确地捕捉到了真实宇宙的演化特征，那么人们应该期待在我们的宇宙中，空间曲率应该建立起来（宇宙结构的局部增长），其平均全球平均值应该偏离零（反反应）。因此，本文预言低红移宇宙在空间上不应该是平坦的（即$Ω_k \ne 0$，即使在早期宇宙$Ω_k = 0$中也是如此），因此在分析低$z$宇宙学数据时，应该把$Ω_k$作为一个自由参数，独立于CMB约束。
2017-06-13 astro-ph.CO gr-qc
Backreaction from inhomogeneous matter fields during large-scale structure formation
我们研究了宇宙流场的不均匀性如何对能量密度的均匀部分产生反作用，以及它们如何修改弗里德曼方程。一般来说，逆反应需要超越无压理想流体近似，这可能导致宇宙学大尺度结构的生长减少。由于观测证据有利于在线性制度的标准增长模式接近的演变，我们专注于双组分流体中的非理想流体的引力耦合到冷暗物质，并在其中的标准增长模式持续存在。这是实现，例如重子流体耦合到冷暗物质。我们计算这种情况下的反作用和广泛的其他两种流体模型。这里的效果被抑制，因为非理想的物质属性是数值太小，或者因为它们导致一个过于严格的紫外线截止的功率谱上的积分，确定逆反应。然后，我们从更广泛的角度讨论了物质场的反作用，并概括了形式主义，这样也可以在未来解决与宇宙学晚期和非线性尺度有关的远离平衡的情况。
2021-06-18 astro-ph.CO gr-qc
Graviton backreaction on the local cosmological expansion in slow-roll inflation
在慢卷暴胀中，当两个慢卷参数都是有限的时，我们计算了引力子对局域膨胀率期望值的单圈修正。计算是基于最近的方法，明确地构建规范不变的观测量在微扰理论的所有订单的微扰量子引力，它是特别适合于高度对称的时空背景的情况下。我们的分析增加了最近对德西特时空和恒定减速单场暴胀中的修正的计算。在前一种情况下，一个消失的单圈校正被发现，而在后者的量子反反应产生的长期效应，加速膨胀。我们在这里描述的量子修正产生了一个有限的长期效应，可以加速或减速的背景膨胀，这取决于慢滚参数的值。
2021-06-03 gr-qc hep-th
Quantum censors: backreaction builds horizons
该研究通过量子回反应生成视界，证明在半经典引力中宇宙成像假说的鲁棒性。
2025-05-14 gr-qc hep-th physics.hist-ph
