Conformal Transformations in Cosmology of Modified Gravity: the Covariant Approach Perspective
利用1+3协变方法和协变规范不变方法对宇宙学中的共形变换进行了深入的分析。当应用于非标准重力时，这种技术使我们能够获得关于这些变换的物理内容的非常有趣的见解。所得到的结果导致一些一般性的结论的变化的一些关键量描述任何两个共形相关的宇宙学模型。特别是，它表明，在爱因斯坦框架中的物理特性是完全不同于那些在约旦框架。即使宇宙学的某些几何性质得以保留（均匀和各向同性的宇宙被映射到均匀和各向同性的宇宙），减速宇宙学也可能被映射到加速宇宙学。当考虑一阶微扰时，差异变得更加明显：从1+3方程中可以看出，一阶矢量和张量扰动在保角变换下保持其结构不变，但对于包括物质密度涨落在内的标量微扰就不能这么说了。生长率的两个框架中的行为，以及其他进化特征，如振荡的存在或不存在等，看起来也不一样。所得到的结果，然后明确解释和验证的帮助下，一些澄清的例子的基础上$f(R)$ -重力宇宙学。
2009-10-26 astro-ph.CO gr-qc hep-th
New Loop Quantum Cosmology Modifications from Gauge-covariant Fluxes
圈量子宇宙学是基于圈量子引力的宇宙时空的对称性约化量子化。虽然它成功地解决了各种宇宙学奇点，并将普朗克尺度物理学与唯象学联系起来，但它与圈量子引力的联系仍然难以捉摸。因此，重要的是要将越来越多的完整理论的特征整合到这个框架中，并理解物理预测的可靠性。特别是，如果人们希望将圈量子宇宙学中的有效哈密顿量与完整理论中合适相干态中标量约束算符的期望值联系起来，就必须超越圈量子宇宙学的标准设置。一种可能性是引入规范协变通量，这是必要的，因为有限正则化参数的存在会导致标准离散变量的函数通常不是规范不变的。根据Thiemann在[1]中开创的规范协变通量的构造，我们证明了圈量子宇宙学的物理学以非平凡的方式受到影响。反弹原来是一般不对称的牛顿常数在反弹前的分支重新调整。规范协变通量导致一个高阶量子差分方程相比，圈量子宇宙学。即使是物质的行为，它在循环量子宇宙学中的行为是无害的，也是丰富的，导致了有效的非最小耦合。这些影响被证明是常见的正则化参数的不同选择。
2019-11-14 gr-qc hep-th
The covariant entropy bound and loop quantum cosmology
我们检查Bousso的协变熵界猜想的背景下，辐射填充，空间平坦，弗里德曼-罗伯逊-沃克模型。在大爆炸附近，这个界限被破坏了。然而，人们一直希望量子引力效应能够干预并保护它，圈量子宇宙学为研究这个问题提供了一个近乎理想的环境。因为，一方面，量子几何效应解决了奇异性，另一方面，波函数在经过量子校正但光滑的几何上达到了尖锐的峰值，这种几何可以提供测试边界所需的结构。我们发现约束得到了尊重。我们认为，束缚不一定是量子引力理论的必要组成部分，但在适当的情况下，它可能会出现。
2008-08-22 gr-qc hep-th
Thin limit of the 6D Cascading DGP model
从余维1和余维2膜都厚的配置出发，导出了6D级联DGP模型的薄极限描述。假设两个膜的厚度服从一个等级关系，薄极限分两步实现。首先对余维1膜的薄极限进行了研究，得到了一个在余维1膜中嵌入一个“带状”余维2膜的系统，然后考虑了带状膜的薄极限.通过对极限位形的几何分析，导出了在薄余维2膜上成立的连接条件。后者是完全非微扰和协变的，并且与余维1膜上的Israel结条件和本体中的爱因斯坦方程一起，构成了6D级联DGP模型所寻找的薄极限公式。它是评论如何宽的类薄源配置可以放置在薄余维2膜。
2018-05-16 gr-qc hep-th
General covariant Horava-Lifshitz gravity without projectability condition and its applications to cosmology
本文考虑一个推广的Horava-Lifshitz引力理论，它具有软破缺的细致平衡条件，但不具有可投射性条件。对于前者，独立的耦合常数的数目显著减少。对于后者，并通过扩展原始的叶理保持微分同胚对称性$ {Diff}(M, {\cal{F}})$以包括局部U（1）对称性，消除了自旋为0的引力子。因此，所有与它们相关的问题都消失了，包括不稳定性，强耦合和引力扇区中的不同速度。当理论耦合到一个标量场时，我们发现，由于标量场的高阶空间导数项的存在，使得标量场不仅在紫外和红外都是稳定的，而且不存在强耦合问题。此外，将该理论应用于宇宙学，我们发现，由于额外的U（1）对称性，Friedmann-Robertson-Walker（FRW）宇宙必然是平坦的。我们还研究了平坦FRW宇宙的标量、矢量和张量扰动，并导出了每种扰动的一般线性化场方程。
2012-02-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Galileon Cosmology
我们研究的伽利略标量张量理论的宇宙学，通过协变的Dvali-Gabadadze-Poratti（DGP）模型的解耦拉格朗日。尽管在3+1维中是局部的，但由此产生的宇宙学演化与完整的4+1维DGP框架非常相似，无论是膨胀历史还是密度扰动的演化。与DGP模型一样，协变伽利略理论根据伽利略速度的符号产生两个解的分支。扰动在一个分支上是稳定的，在另一个分支上是幽灵般的。在我们的分析中发现的一个有趣的效应是Vainshtein屏蔽机制的宇宙学版本：在早期，伽利略动力学由自相互作用项主导，导致其能量密度与物质或辐射相比受到抑制;一旦物质密度发生足够的红移，伽利略就成为能量密度的重要组成部分，并有助于产生暗能量。我们保守地估计，只要修正尺度满足rc> 15 Gpc，由此产生的膨胀历史与观测到的晚期宇宙学是一致的。
2009-07-22 astro-ph.CO hep-th
The Covariant Entropy Bound, Brane Cosmology, and the Null Energy Condition
在Bousso的协变熵界的讨论中，总是假设能量条件，作为充分的{ \em但不是必要的}条件，其有助于确保任何光片上的熵必然是有限的。然而，强能量条件在宇宙学中的惊人失败，导致许多天体物理学家和宇宙学家考虑违反{ \em all}能量条件的暗能量模型，实际上，目前的数据并没有完全排除这种模型。NEC在膜宇宙学中也有一个值得怀疑的地位：为了获得宇宙学常数的“自调谐”理论，可能有必要在整体上违反NEC。为了研究这些建议，我们通过在$AdS_5$中引入NEC破坏物质来修改Karch-Randall模型，使得膜宇宙学常数弛豫为零。光片上的熵仍然是有限的。然而，我们仍然发现时空与协变熵束缚机制根本不相容，在这个意义上，它不符合Bousso-Randall相容性条件。我们认为，全息可能禁止所有{ \em宇宙学}违反NEC，全息实际上是基本的物理原理背后的宇宙学版本的NEC。
2002-12-21 astro-ph gr-qc hep-th
Field theory aspects of cosmology and black holes
在这篇论文中，我们使用场论技术研究宇宙学和黑洞的某些方面。在第二章中，我们给出了非相对论性和相对论性广义Chaubergin气体（GCG）的拉格朗日公式。在论文的其余部分，我们讨论了计算霍金辐射通量的其他方法。这些方法是基于协变规范/引力异常和手征有效作用量。我们还讨论了在协变反常方法的框架内区分各种黑洞真空的判据。
2010-11-30 hep-th
Bouncing Cosmology in Fourth-Order Gravity
大爆炸的初始奇点问题可以通过弹跳解来解决。在广义引力理论的背景下，我们将寻找协变有效作用量，其场方程包含度规张量的四阶导数。在寻找这样的反弹的解决方案，我们将利用一个基于微扰方法的降阶技术。将场方程的阶数降到二阶，我们就能找到微扰近似于广义相对论的解。我们将建立所得到的降阶理论的协变有效作用量。
2022-03-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmology in nonrelativistic general covariant theory of gravity
Horava和Melby-Thompson最近提出了Horava-Lifshitz引力理论的一个新版本，其中自旋为0的引力子通过引入牛顿预势$ϕ$和局域U（1）规范场$A$而被消除。本文首先导出了相应的哈密顿量、超动量约束、动力学方程以及在物质场存在下的$ϕ$和$A$方程。然后，我们将该理论应用于宇宙学，得到了修正的Friedmann方程和能量守恒定律，以及$ϕ$和$A$的方程。当空间曲率不为零时，存在暗辐射和刚性流体等项，从中可以构造出弹跳宇宙。我们还研究了具有任意空间曲率$k$的FRW宇宙的线性扰动，并导出了标量扰动的最一般公式。矢量和张量扰动与作者[A. Wang，Phys. Rev. D {\bf 82}，124063（2010）]在Sotiriou，Visser和Weinfurtner的设置中。将这些公式应用于闵可夫斯基背景，我们已经明确地表明，度规的标量和矢量微扰确实消失了，唯一剩下的模式是无质量的自旋2引力子。
2011-01-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the covariance of scalar averaging and backreaction in relativistic inhomogeneous cosmology
我们介绍了Gasperini，Marozzi和Veneziano（2010）的四维平均窗口函数的推广，这可能对许多应用程序有用。空间标量平均方案的协变性质是相对论宇宙学中的平均问题，是一个重要的性质，它隐含在构造中，但通常是隐含的。我们在这里采用Gasperini等人的方法有两个原因。首先，这里提出的形式主义及其推广是明显的协变。其次，形式主义是方便的解开叶理，体积测量，和边界的平均表达式进入标量平均计划的依赖关系。这些性质将证明方便的简化表达式，但也为调查极值叶理和比较不同叶理的平均性能直接。建议的推广的窗口函数允许选择最合适的平均方案的物理问题，并区分的作用的叶理本身和平均动力学方程中的体积测量的作用。我们还表明，从这一广义类中获得的一个特定的窗口函数导致了一个平均方案，该方案对应于Buchert，Mackay和Roy（2018）最近的一项研究，并且作为副产品，我们明确表明其中推导出的逆反应的一般方程是协变的。
2019-02-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A proposal for covariant renormalizable field theory of gravity
提出了一类具有良好紫外行为的协变引力理论，并证明了它们是（超）可重整的。由于拉格朗日乘子约束的标量场引起的与有效流体的耦合，洛伦兹不变性发生了明显的破坏。对于这样的协变场引力，空间平坦的FRW宇宙学可能有加速解。依赖于黎曼和里奇张量平方的更复杂的修正引力的可重正化版本可以用同样的方式构造。
2010-06-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational constraints on Galileon cosmology
我们研究了具有五个协变拉格朗日量的协变伽利略场的宇宙学，并将这一理论与最新的宇宙学探测：Ia型超新星数据（宪法和联盟2集），宇宙微波背景（WMAP 7）和重子声学振荡（SDSS 7）。在具有晚期德西特吸引子的伽利略宇宙学中，有一个跟踪器将具有不同初始条件的解吸引到一个共同的轨道上。包括宇宙曲率K，我们将观测约束放在两个不同的情况下：（i）跟踪器，和（ii）运动方程的一般解。我们发现，跟踪器解可以与单个观测数据一致，但它是不利的组合数据分析。当考虑到非零曲率参数时，一般的解决方案表现得很好，但赤池和贝叶斯信息准则表明，它们并不特别有利于LCDM模型。
2010-12-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Some physical implications of regularization ambiguities in SU(2) gauge-invariant loop quantum cosmology
圈量子引力的物理学如何受到潜在的量子化模糊性的影响是一个悬而未决的问题。我们在使用规范协变通量的环量子宇宙学的背景下解决这个问题。探讨了正则化参数的两种选择的后果：$μ_0$和$\bar μ$在一个积极的宇宙学常数的存在下，和两种选择的正则化的哈密顿约束圈量子宇宙学：标准和蒂曼正则化。我们发现，奇异性分辨率和反弹，由于规范协变通量发生的新功能，也存在Thiemann正则化动力学。当包含正的宇宙学常数时，发现$μ_0$ -方案与标准圈量子宇宙学一样是不可行的.我们的调查带来了一个令人惊讶的结果，即在反弹前政权的紧急事项的性质是由选择监管机构在蒂曼正则化的标量约束是否使用规范covaraint通量。与$\bar μ$ -方案中突现物质是宇宙学常数不同，$μ_0$ -方案中突现物质表现为弦气体.
2019-11-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Riemann Tensor and Gauss-Bonnet density in Metric-Affine Cosmology
我们解析推导出齐次度量仿射宇宙学的黎曼（曲率）张量的协变形式。也就是说，我们目前，在宇宙学的设置，最普遍的协变形式的完整的黎曼张量，包括它的非黎曼件，这是与时空扭转和非度量。这样做之后，我们还计算了一个列表的曲率张量的副产品，如里奇张量，位似曲率，里奇标量，爱因斯坦张量等，最后，我们推导出广义度量仿射版本的通常高斯-邦纳密度在此背景下，并演示如何在某些情况下，后者代表一个总的导数项。
2021-10-25 gr-qc hep-th
Newton law in covariant unimodular $F(R)$ gravity
我们提出了一个协变的无鬼单模$F(R)$引力理论，它包含一个三形式的场，并研究其结构使用的类比所提出的理论与量子系统，其中描述了一个带电粒子在均匀磁场。本文导出了非协变单模$F(R)$引力和单模Einstein引力中的牛顿定律，并证明了它与广义相对论中的牛顿定律完全相同。在协变单模$F(R)$引力理论中推导牛顿定律表明，它与普通$F(R)$理论中的牛顿定律一样，得到了精确的修正.我们还证明了Friedmann-Robertson-Walker背景的宇宙学在单模$F(R)$理论的非协变和协变公式中是等价的。
2016-05-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmology in generalized Horndeski theories with second-order equations of motion
我们研究了Horndeski理论的扩展版本的宇宙学与平坦的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker（FLRW）背景下的二阶运动方程。除了暗能量场$χ$与引力部门，我们考虑到多个标量场$ϕ_I$（$I=1,2\cdots,N-1$）的特点是拉格朗日$P^{(I)}(X_I)$与$X_I=\partial_μϕ_I\partial^μϕ_I$。这些额外的标量场可以模拟辐射和非相对论物质的完美流体。我们推导出标量和张量扰动的传播速度以及不存在鬼的条件。超越Horndeski的理论对$N$标量场的所有传播速度都进行了非平凡的修改，但对物质场$ϕ_I$的修改相对于暗能量场$χ$的修改通常被抑制。我们应用我们的结果，协变Galileon与爱因斯坦-希尔伯特项，其中的Minkowski Galileon的偏导数被替换为协变导数。与一般时空中二阶运动方程的协变伽利略理论不同，对于晚期追踪解，与场$χ$相关的标量传播速度平方$c_{s1}^2$在物质时代变为负值，因此两个伽利略理论可以在线性宇宙学扰动的水平上清楚地区分开来。
2014-08-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
General covariant symmetric teleparallel cosmology
对称远程平行引力理论，其中的引力相互作用归因于一个平坦的，对称的，但不是度量兼容的仿射联系的非度量性，一直是最近研究的一个越来越感兴趣的话题。许多研究工作都是假设平坦的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker度规来研究对称平行引力的宇宙学，同时在所谓的“重合规范”中工作，进一步假设连接系数为零。然而，很少有人注意到这两个假设都依赖于选择特定坐标系的自由，以简化度量或连接，并且它们通常不能同时实现。在这里，我们构建了最一般的对称telepalent几何遵守条件的均匀性和各向同性，没有任何假设的属性的坐标，并提出我们的结果在通常的宇宙学坐标和重合规范。我们发现，一般来说，这些坐标并不一致，并且假设两者同时成立，只允许一类非常有限的几何形状。在一般情况下，我们导出了选定的对称远程平行引力理论的能量动量超动量守恒关系和宇宙动力学。我们的研究结果表明，对称远程平行连接一般贡献另一个标量的宇宙动力学，这是唯一的一个特定类的理论，从动力学的度规，只有当最简单的几何选择，其中两个假设的坐标系同意。最值得注意的是，$f(Q)$类理论就属于这一类。
2021-12-30 gr-qc hep-th
Covariant gravity with Lagrange multiplier constraint
本文综述了拉格朗日乘子场约束下的引力模型。该约束打破了一般的协方差或洛伦兹对称性在紫外区。本文研究了带约束的$F(R)$引力模型，并利用约束和标量投影提出了协变（幂次计数）重整化引力模型。我们将证明该模型具有平坦空间解，规范固定公式得到充分发展，并且传播模式只有（高阶导数）引力子，而标量和矢量模式不传播。对FRW宇宙学的初步研究表明了暴胀宇宙解的可能性。
2011-12-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Generalized Galileon cosmology
本文研究了具有五个协变拉格朗日量的广义Galileon场$ϕ$的宇宙学，其中$ϕ$被一般标量函数$f_{i}(ϕ)$（i=1，.，5）。对于这些理论，运动方程在时间导数中保持在二阶。我们限制的功能形式的$f_{i}(ϕ)$从需求获得德西特解决方案负责暗能量。幂律函数$f_{i}(ϕ)$有两种可能的选择，取决于$F(ϕ)$与Ricci标量$R$的耦合是独立于$ϕ$还是取决于$ϕ$。前者对应于协变伽利略理论，该理论尊重闵可夫斯基时空中的伽利略对称性。对于广义Galileon理论，我们推导出避免与标量和张量扰动相关的鬼和Laplacian不稳定性的条件，以及de Sitter解的稳定性条件。我们还对这些理论中的宇宙动力学进行了详细的解析和数值研究。
2011-10-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Brane-world cosmological perturbations: a covariant approach
标准的宇宙学模型，基于广义相对论和暴胀时代，在解释宇宙的广泛观测特征方面非常有效。然而，关于暗物质和暗能量的性质的持续困惑，以及暴胀的基本理论框架的问题，表明宇宙学可能正在探索广义相对论的有效性极限。早期宇宙为引力理论提供了一个试验场，因为引力动力学可以在宇宙微波背景辐射和其他宇宙学观测中留下特征印记。精确宇宙学原则上是一种约束和可能证伪候选量子引力理论（如M理论）的手段。广义兰德尔-桑德拉姆膜世界提供了一种唯象的方法来检验M理论的某些方面。我概述了1+3协变方法的宇宙学扰动在这些膜世界，及其应用到CMB各向异性。
2003-04-23 astro-ph gr-qc hep-th
A Generally Covariant Model of Spacetime as a 4-Brane in 4+1 Flat Dimensions
Bogazici University（博阿齐奇大学）
本文提出一个基于四维四维空间的简单玩具模型，通过无曲率项的标量场空间构建封闭的FLRW时空，利用弦状势能构建宇宙学模型，且时空度量由度量张量的动力学方程唯一确定。
2026-03-18 gr-qc hep-th
Energy transfer from space-time into matter and a bouncing inflation from Covariant Canonical Gauge theory of Gravity
本文给出了协变正则引力规范理论的宇宙学解。基本的协变正则变换框架调用了一个动态时空哈密顿量，它由爱因斯坦-希尔伯特项加上一个二次黎曼张量不变量和一个基本的无量纲耦合常数$g_1$组成。一个典型的时间尺度与这个常数有关，$τ= \sqrt{8 πG g_1}$，是宇宙学解决方案类型的特征：对于$t \ll τ$的二次项是占主导地位的，物质的能量动量张量不是协变守恒的，我们观察到修改后的物质和时空动力学。另一方面，对于$t \gg τ$，爱因斯坦项占主导地位，解收敛到经典宇宙学。这是分析不同类型的物质和暗能量与一个恒定的状态方程。虽然辐射主导的宇宙解决方案的宇宙学不改变，我们发现一个暗能量宇宙的著名的de-Sitter空间。然而，我们还确定了一个特殊的弹跳解决方案（$k=0$），大的时间再次接近de-Sitter空间。对于一个尘埃主导的宇宙（没有压力），只有在早期才能看到偏差。在后期，该解决方案的渐近行为像标准的尘埃解决方案。
2019-05-30 gr-qc hep-th
A New Measure, Scale Invariance and See Saw Cosmology
本文在标度不变的一般协变理论的背景下研究了宇宙学常数问题和获得一个“锯”宇宙学效应的可能性，其中有效真空能量被大标度的存在所高度抑制.尺度不变性被认为是在引力理论的上下文中，其中的作用，在一阶形式主义，是形式$S = \int L_{1} Φd^4x$ + $\int L_{2}\sqrt{-g}d^4x$其中$Φ$是一个密度建立的自由度独立的度量。
2001-06-11 hep-th
Covariant Gravitational Equations on Brane World with Gauss-Bonnet term
假设引力被限制在$Z_2$对称膜上，我们给出了在体时空中具有Gauss-Bonnet项的情况下描述四维膜世界的协变引力方程.它包含了五维外尔曲率（$E_{μν}$）的一些组成部分，它描述了体时空的所有效应，就像兰德尔-桑德拉姆第二模型的情况一样。将这种形式应用于宇宙学，我们导出了广义Friedmann方程，并计算了直接由黑洞解得到的Weyl曲率项。
2003-09-16 gr-qc hep-th
Generalized Galileons for Particle Physics and Cosmology
在这篇简短的文章中，我总结了过去几年来与合作者在两个重要方面扩展伽利略概念的尝试。我讨论的有效场论建设所产生的余维大于一个平面膜嵌入在一个平坦的背景-多Galileons-然后描述对称协变版本的Galileons，更适合于一般的宇宙学应用。这些广义的伽利略子可以被认为是有趣的四维场论，但这里描述的工作也可能使它们更容易嵌入更高维的理论。我还简要地提到了一些有趣的性质，包括免于鬼和非重整化定理，暗示了在粒子物理学和宇宙学中可能的应用
2012-12-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Varying fundamental constants: a full covariant approach and cosmological applications
我们建立了一个广义相对论的最小扩展，其中牛顿的引力耦合，$G$，光速，$c$，和宇宙学常数，$Λ$，时空变量。这是在满足收缩比安奇恒等式以及局部能量守恒动量张量的情况下完成的。导出了一个动力学约束，表明$G$和$c$的变化与局域物质-能量物理含量耦合，而$Λ$的变化与局域几何结构耦合.这一约束提出了一种自然的宇宙学屏蔽机制，为当前宇宙学观测中的宇宙学常数$Λ_0$的观测带来了新的视角。我们还探讨了早期宇宙背景宇宙学，并表明该提议提供了获得加速膨胀的替代方案，类似于光速变化理论。
2017-04-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gauge-invariant gravitational wave modes in pre-big bang cosmology
大爆炸前宇宙学的t <0分支是引力波不稳定性的产物。张量扰动的不稳定行为是在一个非常简单的方式在黄氏协变和规范不变的形式主义开发的扩展理论的重力。一个简单的解释，这种不稳定性的影响，一个“反摩擦”，并认为，宇宙最终必须进入膨胀阶段。
2010-09-03 gr-qc hep-th
Cosmology via Metric-Independent Volume-Form Dynamics
采用非黎曼体积形式（时空流形上度量无关的协变积分测度密度）方法，构造了一个统一的动力学暗能量加暗物质的尘埃流体模型，该模型是由相关的标量场拉格朗日量的隐Noether对称性产生的.对后一模型的正则哈密顿处理和Wheeler-DeWitt量子化作了简要讨论。
2015-09-04 gr-qc hep-th
Problems and cures (partial) for holographic cosmology
分析了各向同性膨胀宇宙模型视视界附近广义协变熵界的有效性。我们遇到了宇宙时间小于阈值的界的破坏。通过引入红外截止，我们能够保持辐射主导宇宙的界限。我们研究不同的物理机制来恢复的约束，作为一个非加性的熵在一个基本的水平和/或宇宙学的不确定性关系。
2003-10-03 gr-qc hep-th
Quantum Cosmology from \cal{N} = 4 Super Yang - Mills Theory
考虑量子\cal{N} = 4超Yang-Mills理论与\cal{N} = 4共形超引力的协变相互作用.通过AdS/CFT对应发现的共形异常，计算了这种理论的诱导大N有效作用量。考虑这种有效作用量作为对经典引力作用量的量子修正，我们研究量子宇宙学。特别是，从介子的比例因子（没有介子对应的暴胀宇宙）的影响进行了研究。它表明，依赖于初始条件的的Eklion，Eklion可能会减慢，或加速，通货膨胀过程。到了后期，光子会呈指数级衰减。
1999-02-25 hep-th
(1+3) Covariant Dynamics of Scalar Perturbations in Braneworlds
本文用1+3协变方法讨论了Randall-Sundrum II型几乎Friedmann-Robertson-Walker膜世界宇宙学中线性标量扰动的动力学。我们推导出一套完整的框架无关方程的总物质变量，和一组部分方程的非局部变量所产生的外尔张量的投影在散装。后者方程是不完整的，因为没有非局部各向异性应力的传播方程。我们补充方程的总物质变量与方程的独立成分在一个冷的暗物质宇宙学，并提供解决方案，在高，低能量辐射为主的阶段的假设下，非局部各向异性应力消失。这些解决方案揭示了新的模式所产生的两个额外的非局部自由度的存在。我们的解决方案应该证明是有用的，在建立初始条件的数值代码，旨在探索膜世界的影响，宇宙微波背景（CMB）的功率谱的修正。作为在这个方向上的第一步，我们推导出的CMB温度各向异性在braneworld宇宙学的视线解决方案的协变形式，并讨论可能的机制，braneworld效应可能仍然在低能量宇宙。
2002-03-08 astro-ph gr-qc hep-th
Zero-point quantum fluctuations in cosmology
我们重新研究了经典的Friedmann-Robertson-Walker背景下零点量子涨落的重整化问题。我们讨论了一些问题时出现的动量空间截断正则化的理论，并明确显示如何引入非协变的反条款允许获得协变的结果重整化真空能量动量张量。本文澄清了文献中关于真空涨落状态方程的一些混乱之处。进一步指出，如果理论包含质量m小于哈勃参数H（t）的标量场φ，则有效作用量的一般结构会变得更丰富。这样的超轻粒子不可能完全整合出来而得到有效的作用。除了体积项和爱因斯坦-希尔伯特项，它们被重新吸收到宇宙学常数和牛顿常数的重整化中，有效作用量一般也有一个与F（phi）R成比例的项，对于某个函数F（phi）。因此，超轻标量场的真空涨落自然会导致暗能量密度具有以下形式的模型：rho_{DE}（t）=rho_X（t）+rho_Z（t），其中rho_X是在后期加速哈勃膨胀的分量，rho_Z（t）是与H^2（t）成比例的额外贡献。我们进行了详细的比较，这些模型与CMB，SNIa和BAO数据。
2012-05-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmology of a new class of massive vector fields
我介绍（扩展）Proca-Nuevo，一个大规模的自旋1场享受非线性实现约束的非线性理论。我将提供一个协变方案，允许一致的，幽灵的宇宙学解决方案，描述了正确的数量的动力学变量在完美的流体物质的存在。最后，我将展示具有晚时自加速时代特征的热大爆炸解，在那里，所有的稳定性和次光速条件都得到满足，并且引力波的行为与广义相对论完全一样。
2022-03-28 gr-qc hep-th
Toward physical cosmology: focus on inhomogeneous geometry and its non-perturbative effects
我们概述了构建一个物理的，完全相对论性宇宙学的关键步骤。不均匀性对宇宙有效演化历史的影响被编码在反作用项中，并通过空间平均几何不变量表示。这些都是缺席的和潜在的候选人失踪的暗源在标准模型。由于它们可以被解释为一个新兴的标量场（morphon）的能量，我们的立场，提出一个策略，如何现象学的标量场模型的暗能量，暗物质和通货膨胀，通常被添加到一个基本的来源，一个奇异几何（FLRW）宇宙学，可以潜在地追溯到空间的非均匀几何性质和嵌入到时空。我们提出了一系列的论证，到目前为止，这些论证只是定性的，是结论性的，我们还讨论了与观测结果的解释有关的定量性质的公开问题。我们在一个协变的框架内讨论... [删节]
2011-06-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum field theory, gravity and cosmology in a fractal universe
我们提出了一个生活在分形时空中的功率计数可重整化场论模型。该行动是洛伦兹协变的，并配备了斯蒂尔捷斯措施。即使在经典意义上，这个系统也是从时空的豪斯多夫维数为2的紫外区流动到符合标准$D$维场论的红外区。讨论了标量场模型在经典和量子水平上的性质。经典地，场存在于与整数拓扑维数D的大部分交换能量-动量的分形上。虽然观察者经历耗散，但总的能量动量是守恒的。场谱是大量模的连续谱。详细讨论了引力扇区和爱因斯坦方程，也讨论了宇宙学背景。我们发现紫外宇宙学的解决方案，并评论其对早期宇宙的影响。
2010-03-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
HYM-flation: Yang-Mills cosmology with Horndeski coupling
利用经典SU（2）Yang-Mills（YM）均匀各向同性场通过Horndeski公式与引力非极小耦合，提出了新的暴胀机制.这是唯一的普遍和规范协变的无鬼YM理论，其曲率依赖的作用量导致二阶引力和杨-米尔斯场方程。我们证明了它的解空间包含de Sitter边界，在有限的时间内，轨道被吸引到该边界，从而确保了具有优雅出口的鲁棒通货膨胀。该理论可以推广到包括希格斯场导致两步暴胀的情况，其中普朗克尺度的YM产生的暴胀自然地为GUT尺度的希格斯暴胀准备了所需的初始条件。
2015-12-07 hep-th
Renormalization of nonequilibrium dynamics in FRW cosmology
导出了共形平坦Friedmann-Robertson-Walker宇宙中标量场及其量子反反应的重整化非平衡运动方程。我们使用一个完全协变的形式主义，我们最近提出的处理数值和解析非平衡动力学的单圈近似。假设系统初始处于共形真空状态。我们使用维度正则化;我们发现，尽管发散的首阶图依赖于初始条件，但反项的选择可以与初始条件无关。
1997-07-28 gr-qc hep-ph hep-th
Covariant Quantum Gravitational Corrections to Scalar and Tensor Field Models
最近和即将到来的实验数据，以及丰富的现象学的可能性，在宇宙学研究的量子效应在低（暴胀时代）能量尺度的兴趣飙升。求协变量子修正的方法之一是具有规范不变和背景场不变的DeWitt-Vilkovisky（DV）协变有效作用量形式。我们使用DeWitt-Vilkovisky方法来研究弯曲时空中量子场的形式和宇宙学方面，并在宇宙学背景下研究量子引力修正。本文主要由两部分组成。我们首先研究了秩2反对称张量场在超弦模型的低能极限中的形式特征，特别是在有和没有自发洛伦兹破坏的情况下的量子化和量子等价性质。对于规范参数具有附加对称性的规范理论，有效作用量是广义的。当应用于自发Lorentz破坏的反对称张量场模型时，发现由于Lorentz破坏项的存在，与矢量理论的经典等价性在单圈水平上失效.本论文的最后一章是探索DV方法在早期宇宙学中的应用。受最近提出的非最小自然暴胀模型的启发，我们微扰地计算了标量场模型的协变单圈量子引力有效作用量。考虑到有限的修正，有效的潜力进行评估，和一个数量级的估计的单圈修正揭示了引力和非引力修正具有相同或可比的幅度。
2020-07-26 gr-qc hep-th
"Black Universe" epoch in String Cosmology
弦论紧化涉及具有多个翘曲因子的流形。在宇宙学的应用中，我们经常会引入一个短的高能暴胀喉道和一个长的低能标准模型喉道。假设在暴胀结束时，从暴胀喉道到SM喉道和再热标准模型自由度的激发Kaluza-Klein模式附着在探测膜上。然而，能量尺度的巨大层级可以导致喉部几何形状的高度动态转变。我们指出，在这样的宇宙学方案中，标准模型喉（连同SM膜）将被史瓦西视界所掩盖，史瓦西视界是由卡鲁扎-克莱因模从短喉隧穿而产生的。黑膜的形成与级联规范理论的一阶手征相变是对偶的。计算了长喉道中BH视界形成的临界能量密度。讨论了“黑宇宙”宇宙学与热规范理论辐射驱动的膨胀宇宙之间的对偶性。我们解决的新问题的层次多喉场景：SM膜消失后的BH视界的衰变。
2008-04-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Graceful exit in quantum string cosmology
本文在低能宇宙弦背景的（$d^2+1$）维超空间中写出了一个O（d，d）协变的Wheeler-De Witt方程.我们讨论了明确的例子之间的过渡的两个对偶相关的宇宙学阶段，我们发现一个有限的量子跃迁概率，即使当两个阶段是经典分离的曲率奇点。这种量子方法是完全免费的运营商订购的二重性作为一个后果的二重性对称的字符串有效的行动。
1996-02-16 astro-ph gr-qc hep-th
Cosmology in three dimensions: steps towards the general solution
我们使用协变和一阶形式主义技术来研究三维广义相对论宇宙学的性质。协变方法提供了相对论方程的不可约分解，这使得三维时空在数学上紧凑，物理上透明。利用这些信息，我们回顾了均匀和各向同性的3-d宇宙学的特点，提供了一些新的解决方案和研究周围的规范不变扰动。一阶形式主义，然后提供一个最一般的三维时空包含完美流体物质的详细研究。假设物质的内容是尘埃与同动的空间2-速度，我们发现爱因斯坦方程的一般解决方案与非零（和零）宇宙学常数和推广已知的解决方案Kriele和3-D对应的Szekeres解决方案。在非共动的尘埃流体的情况下，我们发现在一个非零的流体速度分量的情况下的一般解决方案。我们考虑了具有旋转和剪切的三维宇宙族的渐近行为，并分析了它们的奇异结构。我们还提供了一个类空Killing矢量的宇宙学的一般解决方案，找到宇宙学包含标量场的解决方案，并确定所有的PP波2+1时空。
2006-06-10 astro-ph gr-qc hep-th
From Principles to Effective Models: A Constructive Framework for Effective Covariant Actions with a Unique Vacuum Solution
Westlake University（西湖大学）
本文提出一种构建有效协变作用的框架，通过指导原则和结构超局部性，获得唯一静态真空解，解决曲率聚合同歧义问题。
2025-12-31 gr-qc hep-th
Metric-Affine Formalism of Higher Derivative Scalar Fields in Cosmology
高阶导数标量场理论因其对宇宙初始状态或当前宇宙加速度的潜在解释而受到相当大的关注。它们在引力的红外修正的唯象研究中也引起了许多兴趣。这些理论大多是用度规变分方法研究的，在这种方法中，只有度规是解释引力的基本场。本文用度量仿射形式研究了高阶导数标量场，其中的连接在开始时是任意处理的。由于在协变理论中高阶导数标量场直接与联络耦合，这两种形式将导致不同的结果。这些差异被普朗克质量的幂所抑制，并且通常预计会有很小的影响。但在某些情况下，它们可能会导致不可忽略的偏差。我们通过一个高阶导数的暗能量模型表明，这两种形式主义导致了未来宇宙的显着不同的图片。
2012-05-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraining Lorentz violation with cosmology
爱因斯坦-以太理论提供了一个简单的动力学机制来打破洛伦兹不变性。它是在一个普遍的协变背景下这样做的，并且可能出现在更基本的理论中的量子效应中。该理论导致一个优选的框架，并可以有不同的实验签名。在这封信中，我们进行了一个全面的研究爱因斯坦-以太理论的宇宙学效应，并使用观测数据来约束它，结盟到先前确定的一致性和实验约束，我们发现，爱因斯坦-以太宇宙可以拟合实验数据在其参数空间的广泛范围内，但需要一个特定的重新标度的其他宇宙学密度。
2008-08-13 astro-ph gr-qc hep-th
Conserved non-linear quantities in cosmology
我们给出了一个详细的和改进的介绍，我们最近提出的形式主义的非线性扰动宇宙学，基于协变和完全非微扰的方法。我们的工作，特别是，与一个covector相结合的梯度的能量密度和当地的e-折叠的数量，以获得一个非线性推广熟悉的线性均匀密度扰动。我们表明，这个covector服从一个非常简单的守恒方程，这是准确的，完全非线性的，在所有尺度上有效。我们明确地涉及我们的方法，以坐标为基础的形式主义的线性扰动和二阶扰动。我们也考虑其他的量，这是保守的绝热扰动足够大的尺度，并讨论规范不变性的问题。
2006-02-24 astro-ph gr-qc hep-th
Metric-Independent Volume-Forms in Gravity and Cosmology
采用与相关黎曼时空度规无关的另一种时空体积形式（广义协变积分测度密度）在广义相对论中有着深远的影响。虽然它们在形式上表现为“纯规范”动力学自由度，但它们引发了一系列重要的物理现象，如：（i）宇宙学常数动力学产生的新机制，（ii）宇宙学中的新型“典型暴胀”，（iii）暴胀阶段之前宇宙演化的非奇异初始“涌现宇宙”阶段，（iv）宇宙学中的“涌现宇宙”阶段，（v）宇宙学中的“涌现宇宙”阶段，（v）宇宙学中的“涌现宇宙”阶段，（v）宇宙学中的“涌现宇宙”阶段，（v）宇宙学中的“涌现宇宙”阶段。（iv）超引力中超对称性动力学自发破缺的新机制;（v）引力电真空“袋”。我们研究了一些详细的性质，连同他们的正则哈密顿公式，一类广义引力物质模型建立了两个独立的非黎曼体积形式，并讨论其在宇宙学中的影响。
2015-05-28 gr-qc hep-th
Covariant c-flation: a variational approach
我们开发了一个作用原理来构建的动力学，产生了一个最小的推广爱因斯坦的方程，其中的光速（$c$），引力常数（$G$）和宇宙学常数（$Λ$）允许变化。我们的构造保留了理论的一般协方差，这产生了对$c$，$G$和$Λ$的一般动力学约束。这个作用量是普遍的，可以用来描述不同的宇宙学解。我们将这个公式应用于早期宇宙的初始条件之谜，并表明它产生了一个动力学机制，以获得我们今天观察到的均匀平坦的宇宙。在这个框架中，我们重写了解决视界和平坦性问题所需的条件，这并不一定会导致像暴胀那样的加速膨胀。然后，我们展示了如何代表$c$或$G$（和$Λ$）的标量场的动力学可以用来解决早期宇宙宇宙学的问题，通过不同的方式来c-膨胀的视界在早期宇宙。通过采取$Λ= 0$，我们表明，代表$c$的标量场的动力学可以描述一旦潜在的。
2019-06-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dangerous Angular KK/Glueball Relics in String Theory Cosmology
宇宙中卡鲁扎-克莱因粒子的存在是弦论宇宙学的一种潜在表现。一般来说，它们可以存在于早期宇宙的高温浴中。在特定的例子中，弦论暴胀通常以膜-反膜湮灭结束，接着是能量通过大质量闭合弦环级联到KK模，然后衰变成更轻的标准模型粒子。然而，如果内部流形包含近似等距的弯曲喉道，早期宇宙中的大质量KK模可能成为危险的宇宙学遗迹。在互补图中，在具有额外对称性的AdS/CFT对偶规范理论中，各种自旋的大质量胶球成为危险的宇宙学遗迹。这些角KK模式/胶球的衰减，位于周围的喉部的尖端，是由等距破坏，这是从紧凑的CY流形的喉部粘合的结果。我们解决的问题，这些角KK粒子/胶球，研究他们的相互作用和衰变通道，从理论方面，以及由此产生的宇宙学约束的翘曲紧致化参数，从现象学方面。长寿命的非相对论性角KK模式的丰度和衰变时间强烈依赖于翘曲几何的参数，因此观测约束排除了参数空间的一个重要部分。特别地，角KK粒子的耦合可以比引力弱。
2008-07-07 astro-ph hep-ph hep-th
Cosmology with a successful Vainshtein screening in theories beyond Horndeski
我们提出了一个暗能量模型，其中标量场$ϕ$具有非线性自相互作用，并存在与Ricci标量的声子耦合。这属于Horndeski之外的一个理论子类，它将协变的伽利略理论和Brans-Dicke理论作为具体的案例。我们推导出从辐射时代到今天标量声速平方$c_{\rm s}^2$为正的条件。由于$c_{\rm s}^2$仍然小于1的数量级，偏离Horndeski理论不会引起规范不变引力势的剧烈振荡。在这种情况下，在低红移的物质扰动的演变是类似的耦合暗能量的情况下，与增强的引力相互作用。在具有物质源的球对称背景下，场自相互作用的存在抑制了第五种力在Vainshtein半径内的传播。我们估计一个允许的参数空间中，该模型可以兼容太阳系的约束，同时满足条件的背景和扰动的宇宙学可行性。
2016-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonlocal Quantum Effective Actions in Weyl-Flat Spacetimes
量子环中的虚无质量粒子会导致非定域效应，这可能会产生有趣的结果，例如，宇宙学中的原始磁生作用或全息术中的有限$N$修正计算。我们描述了如何总结这些影响的量子有效行动可以有效地计算Weyl平坦度规通过整合Weyl异常，或等价地，本地重整化群方程。该方法仅依赖于热核的局部Schwinger-DeWitt展开，并允许在Weyl因子改变几个e-折叠的情况下重新求和领先的大矩阵。作为例子，我们得到了与无质量物质耦合的杨-米尔斯场的量子有效作用量和无质量标量场的量子有效作用量。我们的行动减少到非局部行动使用的Barvinsky-Vilkovisky协变微扰理论在制度$R^{2} \ll \nabla^{2} R $为一个典型的曲率尺度$R$，但有一个更大的有效性范围内有效地重新总结的协变微扰理论的曲率的所有订单。特别是，它也适用于相反的制度$R^{2} \gg \nabla^{2} R$，这是经常感兴趣的宇宙学。
2017-10-31 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Generally covariant model of a scalar field with high frequency dispersion and the cosmological horizon problem
时空的短程结构可能以高频色散的形式出现。虽然这样的色散不是局部洛伦兹不变的，我们展示了在一个标量场模型如何，但它可以被纳入一个一般的协变度量引力理论提供的局部首选帧是动态的。我们评估由此产生的能量动量张量，并计算其期望值的量子场在热态。状态方程在高温下与通常的状态方程不同，但不足以影响热大爆炸宇宙学的问题。我们表明，超光速色散关系可以通过超光速平衡来解决视界问题，但是它不能这样做，同时保持在普朗克制度之外，除非色散关系被人为地选择为对波矢有相当陡峭的依赖。
2000-09-11 astro-ph gr-qc hep-th
The Cosmology of M-Theory and Type II Superstrings
我们回顾了II型超弦和M理论的宇宙学解，强调了非零Ramond形式背景的作用。紧平坦，更一般地说，最大对称空间子空间。我们给出了一个物理讨论的膨胀和subluminally膨胀的宇宙学的解决方案，这些理论和探索其奇异性结构。一个明确的例子，在类型IIA超字符串的上下文中，构造。然后，我们分析紧化的M-理论的Ricci平坦流形。在低能理论中研究了U-对偶的外部部分及其与宇宙学解的关系。特别是，我们调查的行为，重要的宇宙学性质，如哈勃参数和两个渐近区域之间的过渡时间，根据U-对偶变换。受Horava-Witten理论的启发，我们提出了一个明确的例子，明显的U-对偶协变M-理论宇宙学在一个五维模型产生的紧化的卡-丘三倍。
1998-02-06 hep-th
Non-minimal Scalar Effective Cosmology
本文研究了高达六维的最一般非最小耦合 $\mathbb{Z}_2$ 对称标量-张量有效场论，给出了作用量与运动方程，并在慢滚近似下分析了背景演化与对称性破缺限制。
2023-05-23 hep-th
