Analysis of scalar perturbations in cosmological models with a non-local scalar field
我们发展了一个单一的非本地标量场的模型中的宇宙学扰动形式主义起源于滚动快子动力学的弦场论描述。我们构造了任意势存在下非定域标量场的能量密度扰动方程，并在特征方程的单根和二重根都存在时，给出了线性化模型中扰动的定域方程组。我们进行了一般的分析有关的曲率和熵扰动，并考虑最具体的例子扰动时，在模型中的重要量变得复杂。
2011-06-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological perturbations in SFT inspired non-local scalar field models
我们研究了具有单个非定域标量场的模型中的宇宙学扰动，该场起源于滚动快子动力学的弦场论描述。我们构造了非定域标量场的能量密度扰动方程，并明确证明了对于自由场，它与具有多个（可能是无穷多个）定域自由标量场的特定模型中的定域宇宙学扰动方程组是相同的.
2012-07-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Second-order cosmological perturbations produced by scalar-scalar coupling during inflation stage
本文研究了标量场驱动幂律暴胀中的二阶宇宙学扰动，解析求解了含标量-标量耦合的二阶微扰Einstein方程，给出了标量、矢量和张量度规扰动及微扰标量场的二阶解，并分析了规范变换。
2024-03-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scalar Perturbation in Symmetric Lee-Wick Bouncing Universe
研究了在普通标量场和鬼场共同驱动下的Lee-Wick跳跃宇宙中的标量微扰。我们只考虑宇宙和标量场关于弹跳点的对称演化。在空间平坦规范中数值求解了规范不变的Sasaki-Mukhanov变量。我们发现了一种新的形式的初始扰动增长在收缩阶段。在弹跳之后，该增长模式稳定为恒定模式，该恒定模式负责后期功率谱。
2011-10-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gauge invariance in Loop Quantum Cosmology : Hamilton-Jacobi and Mukhanov-Sasaki equations for scalar perturbations
研究了标量微扰的规范不变性和相应的运动方程。推广了在广义相对论框架下发展起来的方法，对圈量子宇宙学中的Hamilton-Jacobi方程进行了详细的研究。建立了规范不变观测量，并分别用哈密顿和拉格朗日方法讨论了它们的运动方程。这种方法适用于标量扰动与完整或逆体积校正。
2011-11-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Primordial non-Gaussianities of scalar and tensor perturbations in general bounce cosmology: Evading the no-go theorem
指出k-本质场驱动的物质反弹宇宙学不能同时满足张量-标量比和曲率微扰的非高斯性的观测界。在本文中，我们表明，这是不是在更一般的标量张量理论的情况下。为了做到这一点，我们评估的功率谱和双谱的标量和张量扰动的一般合同背景下的Horndeski理论。然后，我们讨论了如何区分收缩模型从膨胀的基础上非高斯签名的张量扰动。
2019-09-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scalar Perturbation and Stability of Ricci Dark Energy
为了解释宇宙加速膨胀而提出的里奇暗能量（RDE）需要它的参数$α< 1$，该参数的值将决定RDE的行为。本文研究了宇宙中有无物质时RDE的标量微扰，发现在这两种情况下，当$α> 1/3$满足时，微扰都是稳定的，从而从理论上给出了$α$的一个下界.
2009-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Evolution of scalar and vector cosmological perturbations through a bounce in metric $f(R)$ gravity in flat FLRW spacetime
本文在度规$f(R)$宇宙学的背景下，全面讨论了非奇异弹跳宇宙中标量和矢量宇宙学扰动。$f(R)$宇宙学中的标量度规扰动以前都是在Jordan框架下计算的，本文成功地利用Einstein框架计算了宇宙学反弹在Jordan框架下发生时的标量度规扰动.给出的爱因斯坦框架图修正和完善了以前标量微扰的计算，并增加了新的信息。在$f(R)$宇宙学中，首次详细计算了指数引力存在下的弹跳宇宙中流体速度势和纯矢量流体速度项的行为。结果表明，矢量扰动可以保持有界和几乎恒定的非奇异反弹期间，在$f(R)$重力不同于广义相对论模型，我们预计的矢量扰动增长在收缩阶段和衰减在扩展阶段。本文表明，除了非对称非奇异反弹外，Einstein框架在大多数情况下都可以用于计算反弹宇宙中的标量和矢量度规微扰。
2019-11-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Anomaly-free scalar perturbations with holonomy corrections in loop quantum cosmology
在圈量子宇宙学框架下研究了标量微扰的完整修正。由于有效的方法，修改的代数约束一般会导致异常。为了消除这些异常现象，引入了反术语。我们找到了一种方法来明确地满足异常自由的条件，我们给出了明确的反条款的表达式。令人惊讶的是，“新的量化方案”自然出现在这个过程中。找到了规范不变变量，导出了无反常标量微扰的运动方程。最后，一些宇宙学的后果进行了定性讨论。
2011-12-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A comparison of perturbations in fluid and scalar field models of dark energy
我们比较了暗能量流体模型和标量场中的扰动。与$Λ$ CDM模型相比，流体模型和一般的经典暗能量模型都抑制了大尺度物质的功率谱，为了检验流体描述暗能量在模拟标量场中的有效性，我们考虑了一种势，它给出了与具有常数状态方程的流体相同的背景演化.我们表明，子哈勃尺度，流体模型有效地模拟了一个标量场模型。在更大的尺度上，暗能量扰动可能起着重要的作用，流体类比打破了，物质密度对比的演化取决于单个标量场模型。
2009-06-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Scalar field perturbations in Horava-Lifshitz cosmology
本文研究了Horava-Lifshitz引力中标量场宇宙学的扰动，采用了最一般的设置，没有细致平衡，但具有可投射性条件。我们推导出广义Klein-Gordon方程，它是六阶空间导数。然后，我们研究了平坦背景中与引力耦合的标量场扰动。在亚视界区，度规场和标量场模式具有独立的振荡，除了特殊情况外，它们具有不同的频率和相位。在超视界尺度上，由单场驱动的慢卷暴胀过程中，扰动变为绝热的，并且同动曲率扰动是常数。
2010-04-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Thermal History of the Early Universe and Primordial Gravitational Waves from Induced Scalar Perturbations
在宇宙学扰动理论的二阶条件下，研究了标量微扰对张量扰动的影响引起的原初引力波。我们利用标准模型自由度随早期宇宙温度的演化计算了诱导引力波背景。结果表明，标准模型自由度对诱导引力谱的影响与一阶张量扰动产生的引力谱不同。这种现象是由于标量微扰作为张量扰动的来源而引起的，并且在夸克胶子解除禁闭和电弱跃迁附近是有效的。当考虑小尺度下标量谱指数大于1或非高斯曲率功率谱时，这种效应可以被引力波观测站观测到。
2019-10-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Analytic solutions of scalar perturbations induced by scalar perturbations
研究了标量微扰通过微扰中出现的二阶非线性相互作用引起的标量微扰。我们导出了理想流体中诱导标量扰动的解析解。特别地，我们考虑了辐射主导时代和物质主导时代的扰动。利用解析解，我们还讨论了诱导扰动的功率谱。
2021-03-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scalar perturbations in conformal rolling scenario with intermediate stage
功率谱近似平坦的标量宇宙学扰动可能来源于与引力共形耦合的标量场的相位扰动和负四次势的滚降。我们考虑一个版本的这种情况下，其特定的属性是一个漫长的中间阶段之间的共形滚动和地平线出口的相位扰动的结束。这样的阶段是自然的，例如，在宇宙学中有着重要的意义它的存在导致小的负标量倾斜，从一般结构的四极开始的所有偶多极子的统计各向异性（与通常讨论的特殊类型的单个四极子相反）和特殊形式的非高斯性。
2011-05-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The general solution at large scale for second order perturbations in a scalar field dominated universe
本文考虑了一个应力-能含量为一个具有任意势的最小耦合标量场的平坦Friedmann-Lemaittre宇宙的二阶微扰。当扰动在超视界区域时，我们导出了这类模型的显式扰动爱因斯坦方程的通解。作为副产品，我们得到了一个新的守恒量的长波长微扰的一个单一的标量场在二阶。
2019-06-07 astro-ph.CO gr-qc
Perfect fluids with $ω=\mathrm{const}$ as sources of scalar cosmological perturbations
本文将最近为协调宇宙模型和物质源离散表示而建立的适用于所有（亚视界和超视界）尺度的自洽一阶微扰方案推广到具有超理想流体和连续表示的扩展模型的情形。也就是说，我们得到了一个确定标量扰动的方程，它覆盖了整个空间，并定义了相应的普适汤川相互作用范围。我们还明确表明，结构的增长被抑制在超过这个基本范围的距离。
2017-09-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
$f(R)$ gravity: scalar perturbations in the late Universe
本文研究非线性$f(R)$模型度量的标量扰动。我们认为宇宙处于其演化的后期阶段，处于均匀性细胞的深处。我们研究了Minkowski时空背景下的天体物理方法和宇宙学方法中的两种情况，即大标量子质量近似和准静态近似，得到了这两种情况下标量微扰的显式表达式.在最有趣的准静态近似中，标量扰动函数依赖于非线性函数$f(R)$和比例因子$a$。因此，我们可以研究非均匀性的动力学行为（例如，星系和矮星系），包括考虑到它们的引力和宇宙膨胀，并考虑到非线性效应。我们的研究是有效的功能$f(R)$，有稳定的de Sitter点在未来的时间，这是典型的最流行的$f(R)$模型。
2014-09-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scalar perturbations in cosmological $f(R)$ models: the cosmic screening approach
我们研究了宇宙屏蔽方法中的非线性$f(R)$模型的宇宙学扰动。物质被认为是以一组离散的点状大质量物体的形式和以连续的无压理想流体的形式存在。我们对任意非线性$f(R)$模型的标量微扰一阶理论进行了完整的相对论分析，并证明了标量势$Φ(t,\mathbf{r})$和$Ψ(t,\mathbf{r})$是由两个主方程组成的系统决定的。只要近似$δR/\bar R \ll 1$（通常在研究$f(R)$模型中的宇宙学扰动时假设）有效，我们的方程就适用于所有空间尺度。
2018-08-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Linearized Treatment of Scalar perturbations in the Asymptotic Cosmological Model
本文研究了最近提出的宇宙学唯象模型--渐近宇宙学模型（ACM）对标量微扰行为的影响。首先，我们讨论了ACM在均匀水平上的新拟合，包括Ia型超新星UNION数据集的拟合，WMAP 5的第一个CMB峰和BAO。导出了FRW度规中标量微扰的线性化方程。一个简单的模型被用来计算CMB温度扰动谱。的结果进行了比较与其他方法的宇宙加速膨胀的问题的扰动的治疗。
2009-10-21 astro-ph.CO gr-qc
Gauge dependence of gravitational waves generated from scalar perturbations
张量型宇宙学扰动被定义为横向的、无迹的空间涨落，通常被解释为引力波。当与线性阶的标量型扰动解耦时，张量扰动可以来源于非线性阶的标量型扰动。线性标量型宇宙学扰动的二次组合产生的张量扰动在文献中得到了广泛的研究，但以往的研究都是基于零剪切规范的，没有适当的理由。在这里，我们表明，作为二阶微扰，这样的诱导张量扰动一般是规范相关的。特别是，引力波的功率谱依赖于超曲面（时间规范）的线性标量扰动的条件。我们进一步表明，在物质占主导地位的时代，诱导张量模式占主导地位的线性演化的原始引力波振幅$k\gtrsim10^{-2}~[h/{\rm Mpc}]$，即使是最低的诱导张量模式与原始引力波（$r=0.1$）的乐观选择的规范。因此，诱导张量模式必须正确地建模，具体到通过弱引力透镜的宇称奇模式或聚类化石测量来自大尺度结构的原始引力波的观测策略。
2017-04-11 astro-ph.CO gr-qc
$Λ$CDM model with a scalar perturbation vs. preferred direction of the universe
我们对$Λ$ CDM模型提出了一个标量微扰，它打破了宇宙的各向同性对称性。基于Union 2数据，标量扰动$Λ$ CDM模型的最小- $χ^2$拟合表明宇宙存在一个优选方向$(l,b)=(287^\circ\pm25^\circ,11^\circ\pm22^\circ)$ .标量扰动的大小约为$-2.3\times10^{-5}$。$Λ$ CDM模型的标量扰动意味着一个特殊的速度，它是垂直于径向方向。我们证明了在红移$z=0.15$和$z=0.015$处的最大奇异速度分别等于$73\pm28 \rm km\cdot s^{-1}$和$1099\pm427 \rm km\cdot s^{-1}$。它们与Planck协作组给出的奇速约束条件是相容的。
2013-11-12 astro-ph.CO gr-qc
Constraining matter-bounce scenario from scalar-induced vector perturbations
本文研究物质反弹宇宙学中由标量涨落非线性诱导的次级矢量扰动，发现其振幅在满足宇宙微波背景观测时过大，威胁模型可行性。
2025-09-25 astro-ph.CO gr-qc
Revisiting metric perturbations in tensor-vector-scalar theory
我重温了贝肯斯坦的张量-矢量-标量理论（TeVeS）中的宇宙学扰动。只考虑共形牛顿规范的标量模式，额外的自由度表示的方式适合于研究在度规势的水平上的修改。假设宇宙处于物质主导的阶段，我讨论了负责促进结构生长的机制，并确认矢量场是其关键成分。使用半解析的方法，我进一步描述的密度扰动和潜在的子和超视界尺度的演变。
2016-05-09 astro-ph.CO gr-qc
Mixing of scalar and tensor metric perturbations
本文指出广义相对论中标量与张量度规微扰在许多情形下并不因规范选择而可分离，其传播相互依赖，并以现实例子说明这种混合。
2023-06-02 astro-ph.CO gr-qc
Linear cosmological perturbations in Scalar-tensor-vector gravity
我们研究的宇宙学扰动的标量-张量-矢量引力理论的背景下，在文献中称为MOG。最近的研究表明，MOG再现了一个可行的背景宇宙学演化的$Λ$ CDM。然而，物质主导的时代略有不同。本文研究了线性物质扰动，并估计了相应的修正重力参数。我们发现，MOG降低了扰动的增长率，并与RSD数据比较表明，MOG表明$σ_8$的值更高，相比$Λ$ CDM。这一点对MOG的宇宙学可行性构成了强有力的挑战。
2020-02-15 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational waves from primordial scalar and tensor perturbations
本文研究辐射主导时期原初标量和张量扰动诱导的二阶引力波，给出功率谱显式表达式，并发现当张标比为0.2时，原初张量扰动可使LISA观测信噪比提高约50%。
2023-04-18 astro-ph.CO gr-qc
The Third Order Scalar Induced Gravitational Waves
自从LIGO和Virgo探测到引力波以来，通过对随机引力波背景的进一步观测，可以获得许多关于原始宇宙的信息。由原初曲率微扰引起的引力波的研究一直是人们感兴趣的问题。本文的目的是研究三阶诱导引力波。根据宇宙学扰动理论，一阶标量引起二阶标量、矢量和张量扰动。在下一次迭代中，一阶标量、二阶标量、矢量和张量扰动都引起三阶张量扰动。本文给出了三阶引力波在单色原初功率谱下的能量密度谱。三阶引力波的能量密度谱的形状不同于二阶标量诱导的引力波。发现由二阶标量扰动产生的三阶引力波在能量密度谱中占主导地位。
2022-05-09 astro-ph.CO gr-qc
Analytic Spectra of CMB Anisotropies and Polarization Generated by Scalar Perturbations in Synchronous Gauge
本文给出了同步规范中标量度规微扰产生的CMB温度各向异性α_k和偏振β_k的详细解析计算，与我们以前以RGW为产生源的工作相平行。这主要是通过玻尔兹曼方程的解析时间积分来实现的，得到了α_k和β_k的封闭形式。近似，如紧耦合近似的光子前的重组和标量扰动的长波长限制。分析了标量微扰中的剩余规范模，在辐射物质相等的条件下，选择了一个合适的标量微扰加入条件，保证了能量微扰的连续性。由此得到的极化多极矩a^E_l和温度各向异性a^T_l的解析表达式是标量微扰、复合时间、复合宽度、光子自由流阻尼因子、重子分数、初始振幅、原始标量谱指数和运行指数的显函数。这些结果表明，复合宽度越大，在大尺度上产生的极化幅度越大，在小尺度上产生的阻尼越大，复合时间越晚，C^{XX '}_l的峰向更大的角尺度移动。解析谱C^{XX '}_l与数值谱和WMAP观测到的大尺度谱（1 \lesssim 500）一致，但在较小尺度上与数值结果有较大偏差，表明了我们近似解析计算的局限性。指出了几种可能的改进，以进一步研究。
2012-04-30 astro-ph.CO gr-qc
De Sitter ground state of scalar-tensor gravity and its primordial perturbation
标量-张量引力理论是与爱因斯坦相对论最有竞争力的引力理论之一。在标量-张量引力中，非最小耦合标量沿势滚动，我们重建了精确的de Sitter解。这个解可能与宇宙早期的暴胀和现在的加速有关。我们研究了它在绝热真空附近的原始量子微扰。我们首次提出了精确de Sitter产生非精确尺度不变扰动。在共形耦合的情况下，该模型预测，张量模式的扰动（重力波）是强烈压抑。
2011-07-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Suppression of scalar perturbations due to a heavy axion
International Centre for Theoretical Physics Asia-Pacific, University of Chinese Academy of Sciences（国际理论物理中心亚太分部，中国科学院大学）；Taiji Laboratory for Gravitational Wave Universe, University of Chinese Academy of Sciences（太极引力波宇宙实验室，中国科学院大学）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences (CAS)（中国科学院理论物理研究所）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；Department of Physics, Anhui Normal University（安徽师范大学物理系）；School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学杭州高等研究院基础物理与数学学院）
本研究提出通过重轴子机制抑制标量扰动并产生强张量扰动，为未来CMB实验提供了理论预测。
2026-01-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spectrum of third-order tensor perturbations induced by excited scalar fields
本研究首次用in-in形式计算暴胀中放大标量场扰动产生的引力波三阶谱，发现亚视界模式指数增长下三阶谱增长快于二阶、可探测引力波中三阶占优，揭示微扰理论破缺。
2025-05-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Curvature Perturbation and Domain Wall Formation with Pseudo Scaling Scalar Dynamics
本文重新讨论了在一般背景状态方程下具有单项势$ϕ^{n}$的标量场的宇宙动力学。已知如果$n$小于临界值，标量场表现出相干振荡，如果$n$大于临界值，则标量场服从无振荡的标度解。详细研究了当$n$等于临界值时的情形，发现了一个既不是振荡解也不是标度解的标量动力学，称之为伪标度解.我们还讨论了赝标度标量动力学的宇宙学意义，如曲率微扰和畴壁问题。
2016-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational waves induced by scalar perturbations as probes of the small-scale primordial spectrum
与大约大于$1$兆秒差距的大尺度原始扰动相比，较小尺度的原始扰动没有受到严重的限制。我们重新讨论了利用引力波探测小尺度原初扰动的问题，这是基于这样一个事实：当存在小尺度上的大振幅原初扰动时，在标量扰动中会产生振幅相对较大的二阶引力波，这些引力波可以被现有的和计划中的引力波项目探测到.我们使用精确的方法来计算这些诱导的GWs，并考虑到不同的实验诱导GWs仔细的敏感性，报告现有的和预期的小尺度原始光谱的限制。
2019-02-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Adiabatic perturbations in coupled scalar field cosmologies
我们提出了一个全面的和规范不变的治疗周围的宇宙标度解的两个典型的标量场耦合通过一个共同的潜力在早期宇宙中，在中微子，光子和重子的存在下，但不包括冷暗物质的扰动。这种设置是相关的标量场模型的暗物质耦合到一个quintessence场的宇宙微扰分析。我们把强限制的形状的共同潜力，并采用矩阵特征系统的方法来确定在这样的模型中占主导地位的扰动模式。类似的情况下，标准的冷暗物质耦合到quintessence最近的结果，我们表明，绝热扰动模式的稳定性可以是这一类的标量场暗物质模型的问题，但只有特定的选择的共同潜力。对于指数耦合势，一种在许多情况下自然产生的相当常见的形状，这个问题可以避免。我们明确地计算在这种情况下的主导扰动模式。
2014-07-01 astro-ph.CO
Scalar perturbation of the viscosity dark fluid cosmological model
用一个通用的状态方程来模拟统一的暗物质和暗能量（暗流体），并证明了该模型等价于具有含时体粘滞系数的单一流体。本文研究了这种粘性暗流体模型的标量扰动。对于特定的参数选择，我们发现在未来宇宙中可以精确地得到微扰量。数值求解了扰动演化方程，并与$Λ$ CDM模型的结果进行了比较.尽管在宇宙晚期存在显著的数值差异，但该模型的引力势和密度微扰与标准模型具有相似的行为。
2010-01-31 astro-ph.CO
Bispectrum of cosmological density perturbations in the most general second-order scalar-tensor theory
在最一般的二阶标量-张量理论中，研究了由大尺度结构形成引起的物质密度扰动的双谱。在标准微扰理论的基础上，导出了用密度微扰的二阶核表示的双谱。我们发现，内核在领导秩序的特点是由一个参数，这是由线性密度扰动的解决方案，哈勃参数和其他功能指定的非线性相互作用。这不允许在最一般的二阶标量张量理论配备了万施泰因机制的物质密度扰动的双谱的不同行为。我们研究了动力学重力编织模型中双谱的典型行为。
2013-11-01 astro-ph.CO
Reanalyzing the upper limit on the tensor-to-scalar perturbation ratio r_T in a quartic potential inflationary model
本文研究了四次双势阱中具有单个标量场的多项式混沌暴胀模型，该模型最近被证明与Planck数据一致。特别地，我们研究了提升两个真空之间的简并度对暴胀观测量，即谱指数n_s和张量-标量微扰比r_T的影响。我们发现，去除简并允许该模型满足上限约束的r_T从普朗克数据，提供的领域开始附近的局部最大值。我们还计算了该模型中原始标量扰动的标量功率谱和非高斯参数fNL。
2014-08-20 astro-ph.CO
