Bianchi Cosmologies with Anisotropic Matter: Locally Rotationally Symmetric Models
具有各向同性物质源(理想流体)的宇宙学模型的动力学在文献中得到了广泛的研究;相比之下,具有各向异性物质源的宇宙学模型的动力学则没有。在本文中,我们考虑空间均匀的局部旋转对称的解决方案的爱因斯坦方程的各向异性物质模型,包括碰撞物质(弗拉索夫),弹性物质,和磁场的一大类。比安基I型、II型和IX型模型的动力学被完整地描述;两个最引人注目的结果如下:(1)存在与标准能量条件相容的物质模型,使得比安基IX型(封闭宇宙学)的解不一定会坍缩;存在一组永远膨胀的解。(ii)一般IX型解决方案与一个问题的模型,如弗拉索夫物质表现出振荡行为的初始奇点。这种行为与真空/完美流体宇宙学的行为有很大不同;因此“物质很重要”。最后,我们表明,我们的方法可能可以扩展到治疗一些开放的问题,特别是,比安奇第八型和Kantowski-Sachs解决方案的动态。
2009-11-03 gr-qc
Phase-space structure of cosmological thermogravity
Imperial College London(帝国理工学院)
本研究分析宇宙热引力模型的均匀解,发现其相空间结构包含三类膨胀轨迹,并推广至冷暗物质非守恒情形,揭示晚期行为的关键分界。
2026-10-08 gr-qc
Bianchi Type I Universes with Causal Bulk Viscous Cosmological Fluid
我们考虑一个因果散装粘性宇宙流体充满不断减速Bianchi I型时空的动力学。假设宇宙的物质成分满足线性正压状态方程和小温度玻尔兹曼气体的状态方程。由此产生的宇宙学模型满足粘性应力小的条件。得到了耗散流体的弛豫时间、温度、体粘滞系数和共动熵随时间的演化规律。
2001-10-15 gr-qc
A Class of Stationary Rotating String Cosmological Models
我们得到了一类单参数的定常旋转弦宇宙学模型,其中著名的G $\ddot o $ del Universe是一个特例.通过适当地选择自由参数函数,总是可以满足能量条件。模型的旋转取决于宇宙学常数,而这个常数是负的。
1995-07-14 gr-qc
Dynamics of tilted Bianchi models of types III, IV, V in presence of diffusion
本文研究了在标量场背景下,充满倾斜理想流体的三种B类Bianchi宇宙学。我们考虑两个最重要的情况:尘埃和辐射。一个完整的数值积分的爱因斯坦场方程加上扩散方程来演示扩散的存在如何影响宇宙演化的动力学,其中最关注的是支付到后期的行为的变化。我们发现,除了数量的影响,扩散可以导致显着的质量差异。例如,如果扩散足够强,宇宙学可能会消失,否则会朝着德西特状态演化。在过去的无扩散的情况下,辐射各向同性扩散的存在下,倾斜指数下降在以后的时间:$V\sim e^{-0.25τ}$ ;此外,我们确定的衰减率的能量密度,这变得更慢时,扩散项是非零的。
2014-12-06 astro-ph.CO gr-qc
Distributional cosmological quantities solve the paradox of soft singularity crossing
无论是暗能量模型还是修正的引力理论,都可能导致宇宙学的演化,而不是大坍缩或德西特指数膨胀。新出现的奇点可能代表演化的真正端点,或者允许测地线通过它们延伸。在后一种情况下,代表潮汐力的黎曼张量的分量是发散的。突发未来奇点(Sudden Future Singularities,SFS)发生在有限时间、有限尺度因子和有限哈勃参数下,只有减速参数发散。理想流体的能量密度是规则的,并且其压力在SFS处发散。当能量密度消失,膨胀在奇点处完全停止时,就会发生一个特殊的SFS,即大刹车。这样的场景是由特定的标量场(快子场)或反查洛金气体产生的。通过在这些模型中加入物质,出现了一个不必要的特征:在SFS的有限标度因子下,物质的能量密度仍然是有限的,这意味着(对于空间平坦的宇宙)有限的哈勃参数,因此有限的膨胀率,而不是完全停止。宇宙将通过奇点进一步膨胀,但这似乎是不允许的,因为快子场/反查伯金气体的能量密度将变得不明确。在反查伯金气体的情况下,这个悖论可以通过重新定义其能量密度和压力在奇点上达到峰值的分布来缓解。在SFS上连续的常规宇宙学量是能量密度和哈勃参数的平方;在SFS上允许跳跃的是哈勃参数和膨胀率(两者都是镜像对称的)。压力和减速参数将包含狄拉克δ函数的贡献,在SFS上达到峰值,但是它们无论如何都会在奇点处发散。
2013-04-04 astro-ph.CO gr-qc
On the border lines between the regions of distinct solution type for solutions of the Friedmann equation satisfying the Hubble condition
众所周知,具有正宇宙学常数的一般弗里德曼方程的解有四种不同的基本类型(两种大爆炸类型,Lemaitre和Big Crunch类型),其中辐射和物质不耦合(参见例如[2,p.7])。在本文中,病例鉴别参数系统包含一个“临界辐射参数”$σ_{cr}$。本文用两个光滑函数分支,把宇宙学常数表示为物质和辐射密度的唯一函数,构造性地描述了Friedmann方程的所谓哈勃解的大爆炸/大挤压型和大爆炸/Lemaitre型之间的所谓{ \em边界线}。这些函数满足简单的渐近关系w.r.t.物质密度它们被构造为方程$σ=σ_{cr}的解。
2017-04-26 gr-qc
Thin-Shell Wormhole Satisfying Energy Conditions
利用四次自相互作用共形标量场构造满足所有能量条件的薄壳虫孔。伴随标量场的是具有正宇宙学常数的极端Reissner-Nordström黑洞。在高斯法向坐标系中引入了适用于高阶项的新的结条件。我们的方法可以提供一个指导方针,以摆脱外来物质在TSW。
2020-02-04 gr-qc
Cosmological Redshift in a Bianchi I Axisymmetric Model: A Qualitative Analysis
宇宙微波背景异常表明宇宙是轻微各向异性的,因此不满足宇宙学原理的宇宙学模型是必要的。各向异性比安奇模型已经被研究,因为它们对于理解宇宙的早期阶段是必要的。本文定性地分析了Bianchi I型模型在宇宙学常数$Λ\not= 0$不为零的真空、尘埃主导宇宙和辐射主导宇宙三种情况下坐标变换后宇宙学红移的行为。
2017-02-03 gr-qc
On the frontier lines between the regions of invariant solution type for solutions of the Friedmann equation satisfying the Hubble condition
众所周知,当辐射和物质不耦合时,具有正宇宙学常数的一般Friedmann方程的解有四种不同的基本类型(两种BigBang类型,Lemaitre和BigCrunch类型)。本文指出,BigBang/BigCrunch和BigBang/Lemaitre之间的“边界线”是由两个光滑函数分支给出的,把宇宙学常数表示为物质和辐射密度的唯一函数,满足一个简单的渐近关系。物质密度证明是基于方程$σ=σ_{cr}$的解,其中$σ$是弗里德曼方程的辐射不变量,而$σ_{cr}$是“临界辐射参数”(见[3])。
2015-11-10 gr-qc
On the total mass of closed universes with a positive cosmological constant
最近提出的封闭宇宙总质量密度的概念被推广到具有正宇宙学常数的封闭宇宙。假设物质场满足主能量条件,证明了宇宙学常数为总质量密度提供了一个尖锐的下界,并且当且仅当时空与de Sitter时空局部等距时,总质量密度以此为最小值。这个总质量密度的概念可以推广到非紧的三重齐性Bianchi A类宇宙时空。
2013-07-16 gr-qc
Scale-dependent cosmology from effective quantum gravity in the invariant framework
本文在有效量子引力不变框架下研究引力与宇宙学常数运行,通过引入次主导尺度闭合方程组,获得了改变Hubble参数比的尺度相关一致宇宙学解。
2024-04-17 gr-qc
Gravitation and regular Universe without dark energy and dark matter
结果表明,各向同性的宇宙学在黎曼-嘉当时空允许解决的问题,宇宙学的奇异性,以及不可见的物质成分-暗能量和暗物质的问题。所有的宇宙学模型充满了通常的引力物质满足能量优势条件是正规的能量密度,时空度规和哈勃参数。空间平坦模型的宇宙学解在渐近性上描述了不含暗能量和暗物质的加速宇宙,其行为在定量上与标准宇宙学Λ CDM模型的行为相同.
2011-02-03 gr-qc
Does Holographic equipartition demand a pure cosmological constant?
宇宙的空间膨胀可以被描述为满足全息均分的趋势,这不可避免地要求存在暗能量。我们探讨Padmanabhan提出的这个新想法是否能为暗能量的本质提供更多的见解。特别是,我们得到的约束条件的法律上的状态方程参数,$ω$的出现。我们还提出了一个热力学动机$ω$上获得的约束。此外,我们明确证明了通过涌现定律描述动态暗能量模型的可行性。有趣的是,全息均分和熵最大化都需要一个具有$ω\geq-1$的渐近de Sitter宇宙,而不是一个纯粹的宇宙学常数。
2020-03-09 gr-qc
Cosmological post-Newtonian expansions to arbitrary order
我们证明了依赖于奇异参数$\ep=v_T/c$ $(0<\ep < \ep_0)$的Einstein-Euler方程的一大类单参数解族的存在性,其中$c$是光速,$v_T$是引力流体的典型速度.这些解决方案被证明存在于一个共同的时空板$M\cong [0,T)\times \Tbb^3$,并收敛为$\ep \searrow 0$的宇宙学牛顿引力的泊松-欧拉方程的解决方案。此外,我们建立,这些解决方案可以扩展的参数$\ep$的任何指定的顺序与膨胀系数,满足$\ep$ -独立的(非局部)对称双曲方程。
2009-08-19 gr-qc
Bulk spacetimes for cosmological braneworlds with a time--dependent extra dimension
我们探讨了在5维空间中构造体时空的可能性,对于在3-膜上具有空间平坦的Friedmann-Robertson-Walker(FRW)线元和具有依赖于时间的额外维度的翘曲膜世界模型。在这个方向上,我们的第一步涉及到在这样一个散装线元素时,能源条件的状态。我们检查这些条件,通过分析相关的不等式,为特定的功能形式(选择以满足某些理想的功能)的翘曲因子,宇宙学的比例因子和额外的维的比例因子。随后,我们的目标是获得不同类型的散装物质源的解决方案。首先,我们一般分析的非奇异Randall-Sundrum型体模型的解空间的指数翘曲因子和选定的状态方程。此后,我们专注于三个具体的体源-普通的标量场,Brans-Dicke标量和标量场。在每种情况下,我们都能够求解场方程并获得理想的解,我们再次检查能量条件的可行性。我们还展示了如何使用结条件将膜置于体中。使用标准方法,在我们的解决方案中出现的散装奇点的决议的问题,也简要介绍。总之,我们能够证明,确实有可能为具有随时间变化的额外维度和满足能量条件的大块物质的扭曲宇宙膜世界构建可行的大块时空。
2009-08-24 gr-qc
Dynamical wormholes in Lovelock gravity
在这项研究中,我们提出了在三阶{Lovelock}引力的虫洞配置的演变和调查的可能性,这些解决方案满足的能量条件。利用推广的Friedmann-Robertson-Walker时空,我们通过考虑Ricci标量的约束,导出了演化的虫洞几何。在标准宇宙学模型中,里奇标量与径向坐标$r$无关,只是时间的函数。我们使用这个属性来介绍膨胀宇宙学背景下的动态虫洞解决方案,并探讨高阶{Lovelock}条款对这种虫洞的动力学的影响。我们的分析表明,适当的三阶{Lovelock}系数,有虫洞的解决方案,尊重弱能量条件{(WEC)}。除此之外,我们还提出了其他虫洞解决方案,满足WEC在其各自的演变。
2021-11-26 gr-qc
Can smooth LTB models mimicking the cosmological constant for the luminosity distance also satisfy the age constraint?
定义LTB解的函数的中心光滑度在它们模仿宇宙学常数的影响的能力中起着至关重要的作用。到目前为止,人们的注意力都集中在$C^{1}$模型,而在本文中,我们接近它一个更一般的方式,调查的影响,高阶中心光滑条件的LTB模型再现亮度距离的$ΛCDM$宇宙。我们的分析是基于一个低的红移展开,并扩展了以前的调查,包括来自宇宙年龄的约束,并重新表达方程的反演问题的解决方案,在一个明显的无量纲形式,这使得明显的自由,以适应任何值的$H_0$,以及,纠正了一些错误的说法,即$H_0$的观测值足以排除LTB模型。高阶光滑性条件相对于一阶条件强烈地限制了可能解的数量。无论是$C^{1}$还是$C^{i}$ LTB模型都不能同时满足年龄约束和模拟光度距离的宇宙学常数。一个区别是在不包括年龄约束并且bang函数为零的情况下,其中对于$C^1$模型存在唯一解,但是对于$C^{i}$情况没有解。另一个区别是在不包括年龄约束和bang函数不为零的情况下,其中$C^1$和$C^{i}$模型的解都是不确定的,但后者的剩余参数自由度要小得多。我们的研究结果意味着,任何LTB模型能够适应光度距离数据,并满足年龄的约束,要么不完全模仿的$ΛCDM$红移空间观测值的理论预测,或者它不是$C^{\infty}$光滑。
2012-10-15 astro-ph.CO gr-qc
Constraining f(T) gravity by dynamical system analysis
利用动力系统方法研究了$f(T)$引力理论的宇宙学解。为了这个目的,一般形式的$f(T)$功能被认为是四个条件的定义,他们必须满足,以描述标准的宇宙学历史。我们研究了幂律,和另一种形式的$f(T)$对这些条件。对于一个幂律函数$f(T)= B(-T)^β$,$β$必须小于1且不等于$\frac{1}{2}$,以得到一个相容的宇宙模型。我们还研究了该理论中的一个暴胀模型。
2017-12-09 gr-qc
D-bound and Bekenstein bound for McVittie solution surrounded by dark energy cosmological fields
在对被暗能量包围的McVittie解作熵假设的基础上,研究了暗能量作为精粹、幻影和宇宙学常数的宇宙学候选场.我们证明这一假设为“$D$ -绑定贝肯斯坦绑定识别”的稀释系统,并使用它作为一个标准,以确定候选的暗能量可以满足这个标准的稀释McVittie解决方案。事实证明,只有宇宙学常数可以成功地通过这个标准,而精华和幻影场则失败了,因为对于这个特定的黑洞解来说,它们是不可行的暗能量场。此外,假设这个黑洞具有饱和熵,熵-面积定律和全息原理可以对宇宙视界的半径$R$施加两个约束。第一个表明哈勃半径是离散的,使得对于黑洞质量的任意值$m_{0}$,$R$的值被确定为整数。后者表明当黑洞处于宇宙学背景中时,宇宙学视界的半径被约束为$R<\frac{1}{H}$。
2020-12-15 gr-qc
Global existence of classical solutions to the Vlasov-Poisson system in a three dimensional, cosmological setting
在孤立系的情况下,弗拉索夫-泊松系统的初值问题现在已经很好地理解了,根据定义,粒子的分布函数以及引力势在空间无穷远处消失。在这里,我们从齐次解开始,它具有空间常数,非零质量密度,并描述了牛顿宇宙模型中的质量分布。这些均匀的状态可以明确地构建,我们认为这样的均匀状态,然后满足修改后的版本的弗拉索夫-泊松系统的偏差。我们证明了整体存在性和唯一性的经典解的初始值问题的初始数据表示空间周期性偏差从齐次状态。
1993-06-16 gr-qc
On the Tensor Field Inflation in the GR Homogeneous Cosmological Model
提出了广义相对论中的均匀宇宙学模型,其中引起暴胀的真空能量由张量场描述,而不是通常暴胀情形中的标量场。结果表明,如果场的初值足够大(与普朗克单位相当),在张量场开始缓慢变化的条件下,准指数暴胀区是可以存在的。暴胀阶段的数值解得到确认的近似解的有效性。只要张量场满足对张量场${ϕ^0}_0(0)\approx -{ϕ^i}_i(0)$(i= 1,2,3)的初始值所施加的条件,暴胀就在很宽的初始条件范围内发生.这一条件也来自满足现有观测数据的要求。
2001-02-18 gr-qc
Observational signatures of f(R) dark energy models that satisfy cosmological and local gravity constraints
我们讨论的观测结果f(R)暗能量的情况下,满足当地的引力约束(LGC)以及宇宙学的可行性条件。我们所研究的模型由m(r)=C(-r-1)^p(C>0,p>1)给出,其中m= Rf_{,RR} / f_{,R},r=- Rf_{,R} /f,它涵盖了迄今为止在高曲率区域提出的可行的f(R)模型,这些模型被设计成与LGC兼容。暗能量的状态方程在满足宇宙微波背景(CMB)的声视界约束下,在红移z_c处表现出接近几倍的发散。我们详细研究了宇宙微波背景辐射和星系团的物质密度扰动的演化过程,并利用能量谱的谱指数的差异对模型参数进行了约束。当p>5时,模型能与观测约束和LGC相一致。我们还讨论了扰动的Ricci标量R的演变,并表明,振荡模式(标量)可以很容易地占主导地位的物质诱导的模式,因为我们回到过去。这违反了宇宙学解的稳定性,因此提出了一个问题,即如何在早期宇宙中避免标量子的过度产生。
2007-11-19 astro-ph gr-qc hep-ph
Photon quantization in cosmological spaces
本文提出了一种在宇宙学时空中对光子进行正则量子化的框架,基于双参数线性规范族和经典正则结构计算适用于暴胀时空圈计算的光子两点函数,并发现部分德西特时空光子传播子不满足约束产生的辅助条件而存在一致性问题。
2024-04-20 gr-qc hep-th
Crunching, Bouncing, and Cyclical Cosmologies from Dark Sector Interactions
North-West University(西北大学);National Institute for Theoretical and Computational Sciences (NITheCS)(理论计算科学国家研究所)
通过暗物质与暗能量的强相互作用,研究了在平坦宇宙中实现大坍缩或反弹的机制,并展示了循环宇宙的可能性。
2026-03-02 astro-ph.CO gr-qc
Higher-dimensional evolving wormholes satisfying the null energy condition
在这项工作中,我们考虑了在更高的维度中扩展虫洞的可能性,这是现代基础物理学理论的重要组成部分。一个重要的动机是,非平凡的拓扑对象,如微观虫洞可能已经扩大到宏观尺度的膨胀宇宙学背景。由于在标准宇宙学模型中,Ricci标量只是时间的函数,我们使用这个性质作为简化的假设。更具体地说,我们考虑一个特定的类虫洞的解决方案对应的空间均匀的Ricci标量的选择。正常和外来物质获得解决方案的可能性进行了探索,我们发现各种解决方案,包括那些在四维满足零能量条件(NEC)在特定的时间间隔。特别是,对于五个维度,我们找到了满足NEC的解决方案。
2014-07-25 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Topology and singularities in cosmological spacetimes obeying the null energy condition
我们考虑具有紧柯西曲面的整体双曲时空,其背景与正宇宙学常数的存在相容。更具体地说,对于满足零能量条件的3+1维时空,包含一个未来扩张的紧柯西曲面,我们建立了柯西曲面的拓扑结构和过去奇点的发生之间的精确联系。除了彭罗斯奇点定理(的一个改进),证明利用了一些最近的进展,拓扑结构的3流形和某些基本的存在结果极小曲面。
2018-03-09 gr-qc math.DG
Traversable wormholes satisfying the weak energy condition in third-order Lovelock gravity
本文研究了n维时空$\mathcal{M}^{4}\times \mathcal{K}^{n-4}$中带宇宙学常数项的三阶Lovelock引力,其中$\mathcal{K}^{n-4} $是常曲率空间.我们分解的运动方程,四维和高维的,并找到虫洞的解决方案,考虑真空$\mathcal{K}^{n-4} $空间。应用后一个约束,我们确定的第二和第三阶洛夫洛克系数和宇宙学常数的模型的具体参数,如额外的维度的大小。利用得到的Lovelock系数和$Λ$,我们得到了穿过虫洞的四维物质分布。此外,通过考虑零引潮力的情况下,一个特定的状态方程,由$ρ=(γp-τ)/[ω(1+γ)]$,我们发现的形状函数,代表渐近平坦和非平坦的虫洞解决方案的精确解。我们明确地表明,这些虫洞的解决方案,除了可扩展性满足适当的参数选择的能量条件,并在一个4维时空中的正常物质的有限球对称可穿越虫洞的存在,意味着一个负的有效宇宙学常数。
2015-12-06 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Generalized Fibonacci numbers, cosmological analogies, and an invariant
斐波那契序列的连续推广满足常微分方程,这些常微分方程是广义相对论中描述空间均匀和各向同性宇宙学的弗里德曼方程的形式类似物。这些类比,连同他们的拉格朗日和哈密顿公式和不变的斐波那契序列。
2021-01-26 gr-qc math-ph math.MP
Cosmological implications of Karolyhazy uncertainty relation
Karolyhazy测不准关系也可以看作是满足黑洞熵限的有效量子场论框架下紫外和红外尺度之间的关系,它的观测值强烈支持暗能量的存在。在这里,我们估计的暗能量的宇宙演化过程中的Karolyhazy关系预测的动力学。
2007-08-07 gr-qc hep-ph hep-th
The cosmological evolution condition of the Planck constant in the varying speed of light models through adiabatic expansion
本文研究变光速模型中普朗克常数的宇宙学演化条件,指出基于膨胀宇宙的可行模型必须满足绝热膨胀以保持均匀性和各向同性,并由此推导出普朗克常数随尺度因子演化的具体形式。
2023-08-08 astro-ph.CO gr-qc
The area-angular momentum inequality for black holes in cosmological spacetimes
对于具有宇宙学常数$Λ> 0$且物质满足主能量条件的轴对称时空中稳定的边缘外捕获面(MOTS),我们证明了面积$A$和角动量$J$满足不等式$8π|J| \le A\sqrt{(1-ΛA/4π)(1-ΛA/12π)}$,该不等式对于极端Kerr-deSitter度规族是精确饱和的.这个结果需要一个通用的上限$|J| \le J_{\max} \approx 0.17/Λ$的MOTS,这是饱和的一个特定的极端配置。我们的结果锐化了不等式$8π|J| \le A$,[7,14],并且我们遵循其证明的总体策略,即我们根据对应于“质量泛函”的能量从下面估计面积,该“质量泛函”基本上是适当正则化的调和映射$\mathbb{S}^2 \rightarrow \mathbb{H}^2 $。然而,在宇宙学的情况下,这个质量泛函获得了一个额外的潜在的条款,它本身取决于面积。为了估计相应的能量的角动量和宇宙学常数,我们使用一个微妙的缩放参数,一个广义的“卡特恒等式”,和各种技术从变分,包括山口定理。
2015-02-02 gr-qc math.DG math.FA
A CMC existence result for expanding cosmological spacetimes
University of Miami(迈阿密大学);University of Copenhagen(哥本哈根大学)
本文在满足强能量条件的宇宙时空条件下,证明了存在一个CMC柯西面,并解决了相关猜想。
2026-02-15 gr-qc math.DG
Thermodynamics of Einstein-Born-Infeld black holes with negative cosmological constant
我们研究了热力学与拓扑黑洞解的AdS引力耦合非线性电动力学(Born-Infeld)在任何维度,使用背景独立的正则化处方的欧几里得行动明确依赖于外部曲率(Kounterterms系列)的边界项。有限作用原理导致热力学变量的正确定义为Noether电荷,满足Smarr关系。特别是,对于奇维的情况下,一个一致的热力学描述是实现的,如果系统的内能包括真空能量的AdS时空。
2008-06-03 gr-qc hep-th
Deforming the scalar curvature of the de Sitter-Schwarzschild space
在Brendle,Marques和Neves关于Min-Oo猜想反例的工作基础上,我们展示了在满足主能量条件和符合标准度规的情况下,$n\geq 3$维的de Sitter-Schwarzschild空间的变形,这些变形在事件和宇宙视界上保持完全测地性。我们的结果实际上适用于截面为紧秩1对称空间的广义Kottler-de Sitter-Schwarzschild空间,并表明在正宇宙常数的情况下不存在类似的Penrose不等式.作为应用,我们构造了爱因斯坦场方程的解,这些方程满足主能量条件,并且在事件视界和空间无穷远处都渐近于(或一致于)de Sitter-Schwarzschild时空。
2014-11-06 gr-qc math.DG
Newton law corrections and instabilities in $f(R)$ gravity with the effective cosmological constant epoch
本文考虑了具有有效宇宙学常数历元的一类修正的$f(R)$引力。这样的模型通过了大多数太阳系的测试,也满足宇宙学的边界。尽管他们非常有吸引力的属性,它表明,一类现实的这种模型可能会导致显着的牛顿定律的修正,在未来的宇宙变得很小。具有可接受的牛顿定律区域的模型显示了物质的不稳定性。这表明,更复杂的版本,这样的理论(或扩展参数空间),应调查。
2007-06-15 astro-ph 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
Cosmological Lorentzian Wormholes via Noether symmetry approach
利用Noether对称性,探讨了Robertson-Walker时空背景下一般标量-张量引力理论中耦合参数和势的形式.用守恒流和能量方程,在用一组新的变量表示后,求得了人们熟悉的Brans-Dicke引力、诱导引力和广义非极小耦合标量-张量引力理论中爱因斯坦场方程的精确解。值得注意的是,比例因子的形式在所有三种情况下都保持不变,代表宇宙学上的洛伦兹虫洞,类似于欧几里得虫洞。经典的欧几里德虫洞需要一个虚标量场,而洛伦兹虫洞不需要,并且解满足弱能量条件。
2018-10-15 astro-ph.CO gr-qc
Back-reaction of Cosmological Fluctuations during Power-Law Inflation
我们研究了幂律暴胀的慢翻转区域中宇宙标量涨落的重整化能量动量张量,发现它在首阶具有负的能量密度,与背景能量具有相同的时间行为.平均膨胀率似乎由于宇宙学涨落的有效能量的反作用而降低,但只有当膨胀开始于普朗克能量时,这个值才与背景能量相当。我们还发现,对于这个特殊的模型,一阶和二阶暴胀子涨落是解耦的,并满足相同的运动方程。最后,对一般势V(π),计算了暴胀子标量场的四阶绝热膨胀。
2007-08-03 astro-ph gr-qc hep-th
TASI Lectures on the Cosmological Constant
真空的能量密度λ至少比几个已知的贡献小60个数量级,这个问题的解决方法受到从基本观测到精确实验的数据的严格限制。如果没有压倒性的相反证据,暗能量只能被解释为真空能量,因此λ =0的古老假设与观测相冲突。尽管在大的时空区域中λ是常数,但仍然有可能是基本可变的。这可以解释观察到的值,但只有在一个理论满足一些限制性的运动学和动力学条件。弦论通过亚稳态真空的景观提供了一个具体的实现。
2007-09-11 astro-ph gr-qc hep-ph
Conditions for the cosmological viability of f(R) dark energy models
我们推导出了拉格朗日密度f用Ricci标量R表示的暗能量模型在宇宙学上可行的条件。我们证明了f(R)模型的宇宙学行为可以通过研究(r,m)平面上的m(r)曲线的几何方法来理解,其中m= Rf_{,RR} / f_{,R},r=- Rf_{,R} /f,其中f_{,R} =df/dR.在晚期加速之前存在一个以活性物质为主的时期,要求变量m满足条件m(r)approx+0,且在r approx-1时dm/dr>-1。对于可行的后期加速度的存在,我们需要(i)m=-r-1,(sqrt{3}-1)/2<m<1且dm/dr<-1或r=-2时0<m<1。这些条件确定了(r,m)空间中的两个区域,一个是物质纪元,另一个是加速度。只有具有连接这些区域并满足上述要求的m(r)曲线的模型才能产生可接受的宇宙学。f(R)=alpha R^{-n}和f=R+alpha R^{-n}类型的模型对于任何n>0和n<-1都不满足这些条件,因此在宇宙学上是不可接受的。对于文中讨论的许多其他例子,也可以得出类似的结论。在大多数情况下,标准物质纪元被尺度因子为a propto t^{1/2}的宇宙膨胀所取代。我们还发现,f(R)模型可以有一个强幻影吸引子,但在这种情况下,没有可接受的物质时代。
2007-03-14 astro-ph gr-qc hep-ph