Entropy Maximization in the Emergent Gravity Paradigm
宇宙的加速膨胀可以解释为对满足全息均分的追求。它可以用一个简单的定律$ΔV = Δt\left(N_{surf}- N_{bulk}\right)$来表示,这个定律可以导出标准的弗里德曼方程。Padmanabhan在广义相对论的背景下提出的这一新思想,已被蔡和杨等人用不同的方法推广到空间平坦宇宙的Gauss-Bonnet和Lovelock引力。我们调查的一致性,这些推广的最大熵原理所施加的约束。有趣的是,这两种推广都意味着熵最大化,即使它们的基本假设不同。进一步,我们分析了Verlinde的突现引力与宇宙学背景下的最大熵原理的一致性。特别地,我们考虑了Shu和Gong建议的推广,其中假设了通过视界的能量通量。尽管概念上的表述不同,但这两种涌现的引力观点描述了一个表现为普通宏观系统的宇宙。我们的研究结果提供了进一步的支持紧急重力范式。
2019-02-05 gr-qc
Centenary of Alexander Friedmann's Prediction of the Universe Expansion and the Quantum Vacuum
我们回顾了从远古时代到阿尔伯特·爱因斯坦的宇宙的主要科学图像,并强调所有这些图像都将宇宙视为具有不变物理特性的静止系统。与此相反,100年前,亚历山大·弗里德曼预测宇宙从无限大的能量密度开始膨胀。我们简要地讨论了这一预言的物理意义和它的实验证实,包括遥远星系光谱红移和遗迹辐射的发现。在提到热宇宙理论中的视界问题之后,我们考虑了暴胀模型与量子真空概念的联系,作为暴胀子场的替代。宇宙的加速膨胀被讨论为源自量子真空的宇宙学常数提供动力。得出的结论是,由于亚历山大·弗里德曼的宇宙膨胀的预测从根本上改变了我们的世界图片相比,以前的时代,他的名字应该放在同等的托勒密和哥白尼的名字。
2022-11-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Paths of Friedmann-Robertson-Walker brane models
综述了暗能量的膜世界模型动力学。我们证明了简单的暗能量膜模型可以表示为牛顿型的二维动力学系统。因此,一个在势阱中运动的虚拟粒子表征了该模型。我们使用动力系统的方法研究膜模型的动力学。简单的膜世界模型可以成功地统一在一个单一的方案-膜暗能量模型的合奏。我们的特点通用模型,这个合奏以及特殊的结构稳定性(不稳定性)的概念。然后,由于Peixoto定理,我们可以刻画类一般膜模型。我们证明了暗能量的一般膜模型的全局动力学在拓扑上等价于协调的$Λ$ CDM模型。我们还证明了,在系综中,弹跳模型或宇宙加速度只是瞬态现象的模型是非一般的(或例外的情况)。我们认为暗能量的适当膜模型应该是平面上FRW动力系统系综的一般情况。
2008-08-13 gr-qc hep-th
Dark energy with time-dependent equation of state
本文综述了加速运动的Friedmann平坦宇宙,其中充满了具有线性(振荡)非均匀状态方程(EoS)的理想流体。解出了运动方程。结果表明,在某些情况下,出现了一个准周期宇宙,它重复幻影型空间加速的周期。
2009-03-07 gr-qc
Patch cosmology and noncommutative braneworlds
我们回顾额外的维和4D宇宙学的情况下,通过有效的弗里德曼演化膜。一些功能,涉及非交换几何和标量/快子慢卷膨胀被认为是。
2004-11-20 astro-ph gr-qc hep-th
Can a primordial black hole or wormhole grow as fast as the universe?
这篇评论涉及的问题是否有物理现实的自相似的解决方案,其中一个原始的黑洞是附加到一个精确的或渐近弗里德曼模型的状态方程的形式$p=(γ-1)ρc^2$。在正压情形($1 < γ< 2$)中,当黑洞通过一个音速点附着在一个精确的弗里德曼背景上时,不存在这样的解。然而,有人声称,有一个单参数家庭的渐近弗里德曼黑洞解提供的黑洞的大小比宇宙学视界的大小是在一个狭窄的范围内超过一些临界值。也有“普适”黑洞,其中的黑洞有一个明显的视界,但没有事件视界。事实证明,这两种类型的解决方案只是渐近{ \it quasi}-弗里德曼,因为他们包含一个立体角赤字在大的距离,但他们不一定排除观测。我们还考虑了在标量场支配的宇宙中自相似黑洞解的可能性。如果场是无质量的,情况类似于刚性流体的情况,所以任何黑洞解都是人为的,尽管可能仍然存在普适的黑洞解。如果标量场像精粹情形那样,沿着势向下滚动,因而具有质量,那么情况就不那么清楚了。虽然没有明确的渐近弗里德曼黑洞解是已知的,他们不排除和比较与$0 < γ< 2/3$完美流体的情况表明,他们应该存在,如果黑洞不是太大。这意味着,在某些情况下,黑洞可能会以与精粹主导的宇宙中的宇宙视界一样快的速度增长,支持了这样一种假设,即吸积到原始黑洞上可能在星系核中的超大质量黑洞的产生中发挥了作用。
2010-03-17 astro-ph.CO gr-qc
From Barthel Randers Kropina Geometries to the Accelerating Universe: A Brief Review of Recent Advances in Finslerian Cosmology
本文综述了基于Finsler几何的宇宙学模型,特别是Barthel-Randers和Barthel-Kropina几何,其额外几何项可解释为有效暗能量,且与观测数据拟合良好,可作为广义相对论的替代方案。
2025-06-23 gr-qc hep-th
The Scale Invariant Vacuum Paradigm: Main Results and Current Progress Review (Part II)
本文综述了作为爱因斯坦广义相对论扩展的标度不变真空范式的主要结果,涵盖其在早期宇宙暴胀与核合成、晚期星系动力学与暗物质,以及近代地球-月球系统日长变化等方面的应用。
2023-11-24 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Gauge Field Theory Vacuum and Cosmological Inflation
当我们考虑真空场的量子涨落对暗能量和有效宇宙学常数的贡献时,基本粒子物理学和宇宙学之间的深刻联系就显现出来了。零点能量的贡献超过了宇宙能量密度的观测宇宙学上限许多数量级。因此,基本场的真空涨落会以任何方式影响宇宙演化,这似乎是很自然的。我们在这篇评论文章的目的是描述最近的调查的影响杨米尔斯真空极化和色磁凝聚的弗里德曼宇宙学的演变,通货膨胀和原始引力波。本文用有效拉格朗日方法导出了规范场理论的量子能量动量张量和相应的量子状态方程。能量-动量张量有一个与时空度规成比例的项,并对有效宇宙学常数提供有限的非发散贡献。这使得调查的影响,规范场理论真空极化的弗里德曼宇宙学,通货膨胀和原始引力波的演变。由真空极化的规范场理论导出的弗里德曼方程的I-IV型解提供了另一种暴胀机制和晚期加速的可能性。弗里德曼方程的II型解产生了有限持续时间的宇宙的初始指数膨胀,IV型解证明了晚期加速。这些解满足原初引力波放大的必要条件。
2022-04-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Variable Speed of Light Cosmology and Bimetric Gravity: An Alternative to Standard Inflation
评述了早期宇宙学的标量-张量双度规引力模型。本文用光速可变和引力波速度恒定的度规框架来描述Friedmann-Robertson-Walker宇宙。弗里德曼方程的辐射占主导地位的状态方程求解和功率谱预测是标度不变的标量模式的光谱指数$n_s=0.97$。标量模产生于超视界的基态,涨落模之间通过VSL机制有因果联系。宇宙学常数等于零,对标量场势能没有显著的依赖性。本文讨论了度规引力模型与标准暴胀模型的区别。
2004-09-07 astro-ph gr-qc hep-ph
Emergence of fractal cosmic space from fractional quantum gravity
本文在分数量子引力中推导 fractional-fractal Friedmann 与 Raychaudhuri 方程,支持空间涌现和视界热力学,并表明无需暗物质即可将 ΛCDM 归约为 Λ-冷重子物质模型。
2023-09-21 gr-qc hep-th
Cosmology under the fractional calculus approach
分数宇宙学将标准导数修改为卡普托的$μ$阶分数导数,从而在广义相对论中产生变化。修正了Friedmann方程,得到了粒子密度的演化依赖于$μ$和宇宙年龄$t_U$ .我们估计严格的约束$μ$使用宇宙计时器,Ia型超新星,和联合分析。我们在$1σ$的置信水平内获得了$μ=2.839^{+0.117}_{-0.193}$,提供了一个非标准的宇宙加速度,因此,宇宙将比标准的估计更古老。此外,我们提出了不同的$μ$值的稳定性分析。该分析确定了对应于$μ< 2$的幂律减速解的后期吸引子。此外,$μ> 1$存在非相对论临界点,$μ> 2$存在汇点。如果是$1 < μ< 2$,则该解是减速幂律解,如果是$μ> 2$,则该解是加速幂律解,与从观测分析中获得的平均值一致。因此,对于平坦的FLRW和Bianchi I度规,修改后的弗里德曼方程提供了一个晚宇宙加速在这种范式下,而不引入暗能量组件。这种方法可能是解决未解决的宇宙学问题的新途径。
2022-10-17 astro-ph.CO gr-qc
Parameterizing Dark Energy Models and Study of Finite Time Future Singularities
对空间平坦的D维Friedmann-Robertson-Walker(FRW)宇宙模型进行了综述。提出了暗能量模型状态方程参数的标准参数化,并研究了有限时间未来奇异性的可能性。研究发现,通过适当地调整某些参数,可以出现某些类型的奇异性。此外,对于该模型的标量场理论描述,我们发现在某些有利的情况下,该模型会经历弹跳解。
2019-03-22 gr-qc hep-ph hep-th
M-theory and the birth of the Universe
在这篇评论文章中,我们首先讨论了标准弗里德曼宇宙学的大爆炸曲率奇异性的可能正则化,其中曲率奇异性被时空缺陷所取代。然后,我们考虑的假设,一个新的物理相引起了这种特殊的时空缺陷。具体地说,我们使用IIB矩阵模型进行了探索性计算,该模型是作为非微扰超弦理论(M理论)的一个特殊公式提出的。
2021-07-23 gr-qc hep-th
Relativistic cosmology and large-scale structure
广义相对论标志着现代宇宙学的开端,它一直是该领域许多关键发展的中心。在本综述中,我们讨论了标准宇宙学模型,弗里德曼-勒梅特宇宙的广义相对论动力学和微扰,以及这些如何解释和预测可观测宇宙的性质。我们的目的是根据目前和即将进行的观测,概述在几个主要研究领域取得的进展,如线性和非线性宇宙学扰动、大尺度结构形成和宇宙微波背景辐射物理学。我们通过在整个评论中使用单一的形式主义来做到这一点,即宇宙学的1+3协变方法,它允许统一和平衡地呈现技术信息和物理见解。
2008-07-03 astro-ph gr-qc
Many-Particle Quantum Cosmology
爱因斯坦-弗里德曼宇宙作为一个整体的量子对象可以被视为玻色子弦质量基态,称为快子,具有负质量平方和超过光速的速度。我提出了一个简短的回顾从这个角度得到的结果称为多粒子量子引力的方法-在福克空间的单值问题,宇宙热力学,极端快子质量模型。
2007-12-17 gr-qc hep-th
Dark energy and accelerating cosmological evolution in a Universe with a Weylian boundary
Babeş-Bolyai University(博拜什-鲍约伊大学);Damghan University(达姆甘大学)
本文研究了引力场理论中边界项的影响,通过考虑爱因斯坦-希伯特作用量中的边界可由非度量Weyl型几何描述,推导出包含Weyl向量及其协变导数的广义场方程,应用于平坦FLRW几何,得到包含额外项的广义弗里德曼方程,描述时间依赖的暗能量,并与ΛCDM模型进行比较。
2026-03-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Resolution of cosmological singularity in Hořava-Lifshitz cosmology
标准的$Λ$ CDM模式尽管与观测数据吻合较好,但仍存在一些问题没有解决,即初始奇异性问题。解决这个问题通常需要修改广义相对论。然而,出现了霍瓦瓦-利夫希茨(HL)引力理论,其中控制宇宙演化的方程包括一个新的项,类似于弗里德曼方程中的暗辐射项,使宇宙能够反弹而不是初始奇点。本文介绍了过去的工作,这样的反弹在不同的HL理论,初始细致平衡的情况下,并进一步projectable版本包含高于二次项到原来的行动制定的稳定性。
2023-02-09 gr-qc hep-th