Uniqueness of the gauge invariant action for cosmological perturbations
在二阶微扰理论中，单场暴胀模型中规范不变微扰有不同的定义。因此，相应的规范不变三次作用量不具有相同的形式。在这里，我们表明，立方行动的一个选择规范不变变量是唯一的，在以下意义上：行动的任何其他非线性相关的变量可以带来相同的散装行动，加上额外的边界条件。这些边界项对应于超曲面的选择，并对双谱产生额外的、不连续的贡献。我们还讨论了作用关于共形框架的唯一性。当用均匀场超曲面上的规范不变曲率扰动表示时，宇宙学扰动的作用量具有唯一的形式，与原始的爱因斯坦或乔丹框架无关。重要的是，规范不变的同动曲率微扰是与标架无关的，这使得它非常有助于证明两个标架的量子等价性，从而有助于计算非最小耦合理论（如希格斯暴胀）中的量子效应。
2012-09-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Note on gauge invariance of second order cosmological perturbations
我们研究了规范不变的宇宙学扰动直到二阶。我们证明了在一阶和二阶都有无限族的规范不变变量。不同的家庭之间的转换公式被证明是由有限数量的基地，规范不变。对于由一阶标量微扰引起的二阶宇宙学扰动，我们分别用规范不变量牛顿变量、同步变量和混合变量明确地表示了它们的运动方程。
2021-10-19 astro-ph.CO gr-qc
Asymptotic Cosmological Behavior of Scalar-Torsion Mode in Poincare Gauge Theory
本文研究了庞加莱引力规范理论中简单标量挠率（$0^+$）模的宇宙学效应。我们发现，对于非常数（仿射）曲率的情形，扭转密度$ρ_T$的早期演化具有$a^{-4}$的辐射渐近行为，$a$代表标度因子，以及扭转压力（$P_T$）和密度比$P_T/ρ_T\rightarrow 1/3$在高红移区域的稳定点$(z \gg 0)$，这与文献中以前的结果不同.我们使用Laurent展开来解决这个问题。我们还说明了我们的结果的执行数值计算。
2013-01-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Synchronous coordinates and gauge-invariant observables in cosmological spacetimes
该研究将同步规范推广到非线性宇宙学微扰理论，构建了规范不变的动力学同步坐标与可观测量，推导了二阶爱因斯坦方程和哈勃率表达式，并验证了量子微扰下规范不变两点函数仅含物理张量模且正定。
2023-10-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On Gauge Invariant Cosmological Perturbations in UV-modified Horava Gravity: A Brief Introduction
我们重新审视了UV修正的z = 3的Horava引力中的规范不变宇宙学扰动，其中包含一个标量物质场，这是一个在四维空间中没有鬼问题的可重正化引力理论。我们证实了在IR中不存在额外的引力子模，恢复了广义相对论，达到了模型的一致性。在不知道宇宙早期膨胀历史细节的情况下，利用紫外修正项打破了紫外中的细致平衡条件，得到了非暴胀背景下的标度不变功率谱，如幂律展开.这可以为大爆炸宇宙学提供一个新的框架。
2017-09-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On the Gauge Invariance of Cosmological Gravitational Waves
在微扰论中，如果引力波是在早期宇宙中产生的，那么它的规范不变性问题就出现了。我们通过将规范不变性的讨论分为三个部分来解决这个问题：引力波的产生、它们在真实宇宙中的传播以及它们的测量。
2020-03-09 gr-qc hep-th
The Cosmological Perturbation Theory on the Geodesic Light-Cone background
受完全非线性测地线光锥（GLC）规范的启发，我们考虑了描述未扰动宇宙的类似坐标系。在此基础上，我们建立了一个宇宙学扰动理论，研究了与这组新的微扰有关的规范变换性质，并指出了它与标准宇宙学扰动理论的联系。特别是，我们得到的规范在标准微扰理论对应的GLC规范，并证明这是一个有用的替代标准同步规范。此外，我们利用几个可行的定义规范不变的组合。其中，我们建立规范不变变量，使其值等于线性化GLC规范扰动。这种选择是由GLC规范的两个关键性质所激发的：i）它允许在完全非线性水平上的类光观测量的简单表达式，例如红移和角距离; ii）GLC真时与自由落体观测者的真时一致。由于第一个属性，精确表达式可以很容易地扩展到线性顺序，以获得线性规范不变的表达式所选择的观察。此外，第二个功能自然提供规范不变的物理观测量的时间，如测量这样的自由落体观察者的表达式。最后，我们明确地显示所有这些方面的情况下的线性化角距离红移关系。
2020-12-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gauge-Transformation Properties of Cosmological Observables and its Application to the Light-Cone Average
在宇宙学扰动理论中，可观测量的理论描述应该与坐标系无关。这种说法通常被称为可观测量的规范不变性，其理论描述的合理性通过检查其规范不变性来验证。我们认为，宇宙学观测量是不变标量下的同态，因此，他们的理论描述是规范不变的，只有在线性秩序的扰动。除了线性序，它们通常不是规范不变的，我们提供了规范变换的一般规律，观测的扰动部分确实遵守。我们应用这一发现，推导出二阶表达式的观测光锥平均宇宙学，并证明我们的表达式确实是不变的条件下的同态。
2017-09-12 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological post-Newtonian approximation compared with perturbation theory
在具有宇宙学常数的零压介质中，比较了宇宙学一阶后牛顿（1PN）近似和相对论宇宙学线性微扰理论。我们比较了两种方法中几种不同规范条件下的方程和解。在PN方法中，我们得到了与规范条件无关的1PN阶密度、速度和引力势的微扰方程。然而，与这些1PN方程的对应关系仅在微扰理论中的某些规范条件下可用。零剪切规范中的扰动速度方程和扰动引力势方程与牛顿方程完全一致，牛顿方程直到1PN阶仍然有效（对于同动规范中的扰动速度也是如此），零剪切规范和均匀膨胀规范中的扰动密度方程也符合1PN阶。我们确定其他对应可在不同的规范条件下的微扰理论。
2012-06-22 astro-ph.CO gr-qc
Second-order gauge-invariant formalism for the cosmological observables: Complete verification of their gauge-invariance
考虑到所有的相对论效应，我们发展了描述宇宙学观测量的完全非线性规范不变形式，并给出了与光传播和观测相关的二阶微扰表达式，而不选择规范条件。这是第一次，我们已经进行了一个完整的验证，我们的二阶表达式的有效性，通过比较他们的规范变换性能从两个独立的方法：一个直接从他们的表达式中获得的度量扰动和其他预期从他们的非线性关系。宇宙学观测量的表达式，如星系团和光度距离是不变的，在观测位置的规范不变。我们比较我们的结果与以前的工作，并讨论微扰表达式的差异。我们的二阶规范不变形式主义构成了精密宇宙学时代的重要一步，它在未来的应用将在超越功率谱和探索早期宇宙方面发挥至关重要的作用。
2022-08-19 astro-ph.CO gr-qc
On the problem of cosmological singularity within gauge theories of gravitation
本文讨论引力规范理论中的宇宙学奇点问题。考虑了具有标量场的宇宙学方程的解。
2004-06-17 gr-qc
Gauge/Cosmology Brane-to-Brane Duality
我们引入了两个不同的膜之间的对偶关系，一个是宏观物质的宇宙学膜，一个是微观规范场的全息膜。使用膜世界宇宙学与一个单一的膜在5维AdS 5的背景下，我们发现一个明确的时间依赖全息对应体度规周围的宇宙膜和N=4规范场理论生活在边界上的Z 2对称镜体，确定与全息膜。然后，我们把宇宙膜上的宇宙加速度与全息膜上的规范理论的共形反常联系起来。这导致了对宇宙学纪元在宇宙学膜上的e-折叠数的双重微观解释。
2010-06-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Conformally Invariant Gauge Theory of 3-Branes in 6D and the Cosmological Constant
证明了当嵌入空间为六维时，相对论性3-膜的规范理论可以用共形不变的方式表述。共形不变性的实现需要使用一个修改的措施，独立于度量的行动。构造了不需要宇宙学常数的6D膜世界模型。因此，在这个层次上，没有“老”的宇宙学常数问题出现。
2004-04-30 gr-qc hep-th
Newtonian limit of fully nonlinear cosmological perturbations in Einstein's gravity
我们证明，在无限光速极限（即，非相对论性和亚视界极限），在零剪切规范和均匀膨胀规范两种规范条件下的相对论性完全非线性宇宙学扰动方程精确地再现了宇宙学背景下的牛顿流体动力学微扰方程;因此，在同样的两种规范条件下，牛顿流体动力学微扰方程精确地恢复到闵可夫斯基背景下。
2013-07-01 astro-ph.CO gr-qc
Cosmology in the Lorentz gauge theory
本文介绍洛伦兹规范理论在宇宙学中的应用，通过自发对称破缺（khronogenesis）描述时空涌现，预言暴胀，并允许一致描述自旋流，为ΛCDM宇宙学提供要素。
2023-10-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Inclusion of the first-order vector- and tensor-modes in the second-order gauge-invariant cosmological perturbation theory
在没有任何规范固定的情况下，给出了四维均匀各向同性宇宙中二阶宇宙学扰动的规范不变处理。在不忽略任何模式的情况下，我们导出了单一理想流体情况下的爱因斯坦方程。这些方程意味着任何类型的模式耦合的出现，由于爱因斯坦方程的二阶效应。
2009-01-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Doubly-gauge-invariant formalism of brane-world cosmological perturbations
本文综述了Randall-Sundrum膜世界中宇宙学扰动的双规范不变形式。这种形式主义导致四个独立的方程描述标量扰动的演变。其中三个方程是仅用膜上的规范不变变量表示的微分方程，另一个是描述体引力波非定域性的积分-微分方程。在低能时，膜世界宇宙学中标量型宇宙学扰动的演化与标准宇宙学中的不同之处仅在于体引力波的非局域效应。
2002-02-18 gr-qc hep-th
Dynamical analysis of cosmological models with non-Abelian gauge vector fields
本文研究了具有SU（2）群表象的非阿贝尔规范矢量场是暴胀和暗能量唯一来源的模型。这些模型最初分别以gaugeflation和gaugessence的名义引入。虽然已经讨论了这些模型的几种实现，但并非所有可用的参数和初始条件都是已知的。在这项工作中，我们使用动力系统的方法来找到每个模型的大规模版本的完整参数空间。特别是，我们发现，包括质量项增加了通货膨胀时期的长度。此外，质量项意味着暗能量状态方程的新行为，允许将其与其他加速膨胀的原型模型区分开来。我们证明了轴对称规范场在观测范围内可以支持各向异性加速膨胀。
2020-10-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Problem of Cosmological Singularity, Inflationary Cosmology and Gauge Theories of Gravitation
在引力规范理论的框架下讨论了宇宙学奇点问题。介绍了包括标量场和一般引力物质的均匀各向同性模型的广义宇宙学Friedmann方程。通过对引力物质物态方程和GCFE不定参数的某些限制，指出平坦型、开放型和封闭型暴胀宇宙学模型的共同特征是它们的正则弹跳性。
2004-02-05 astro-ph gr-qc hep-th
Gravity Waves from a Cosmological Phase Transition: Gauge Artifacts and Daisy Resummations
通常用来描述宇宙学相变的有限温度有效势常常依赖于特定的规范选择，并且在其微扰展开中在有限阶下显然不是规范不变的。因此，在一阶相变中由气泡碰撞产生的随机重力波的频谱的计算相关的量也不是规范不变的。我们评估的量化影响，这种规范的依赖性的关键量进入预测重力波从一阶宇宙学相变。我们借助于一个简单的阿贝尔Higgs模型，讨论了R_xi规范的情况.通过与使用规范不变的哈密顿形式主义得到的结果进行比较，我们表明，规范的选择可以有一个戏剧性的影响理论预测的归一化和形状的预期重力波频谱。我们还分析了需要保持微扰展开的有效性的高阶贡献的影响，并表明这样做可以抑制一个数量级或更多的频谱的振幅。我们评论开放的问题和可能的策略进行“雏菊mummed”规范不变的计算在非阿贝尔模型的规范不变的哈密顿形式主义是目前不可用的。
2011-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological attractor inflation from the RG-improved Higgs sector of finite gauge theory
研究了在有限规范模型的Higgs扇区中构造重整化群改进势的暴胀方案的可能性。考虑到量子修正的重整化群势的总和所有领先的日志微扰理论是必不可少的一个成功实现的暴胀的情况下，非常合理的参数值。由此得到的暴胀模型被认为与最新和最准确的观测数据吻合得很好。更具体地说，相关暴胀参数$n_s$和$r$的值接近于$R^2$和希格斯驱动暴胀情景中的相应值。结果表明，本文所构造的模型与希格斯粒子驱动的暴胀属于同一类宇宙吸引子。
2016-01-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational waves in gauge theory gravity with a negative cosmological constant
本文讨论了具有负宇宙学常数的规范理论引力中的引力波。规范理论引力是用几何代数语言描述的规范下的引力理论。与广义相对论不同，规范理论引力的背景时空是平坦的，规范自由来自于在时空位移和旋转下，用物理量表示的方程保持协变的形式。与电磁学类似，规范表述使我们能够将引力解释为背景平坦时空上的规范力。描述引力相互作用的动力学场是作为规范协方差的要求而引入的位置和旋转规范场。引力场方程可以从最小作用量原理导出，其中作用量是由协变场强建立的规范不变量。讨论了具有负宇宙学常数的场方程的引力波解，证明了这些解是Petrov型N解。我们还通过计算初始自由下落的质量粒子由于引力波的存在而引起的速度变化来讨论速度记忆效应。
2022-09-09 gr-qc hep-th
Contrasting formulations of cosmological perturbations in a magnetic FLRW cosmology
本文通过比较1+3协变规范不变量和规范不变量这两种宇宙学扰动理论中与磁场相关的规范不变量，对它们进行了比较。在第一部分中，我们给出了一个介绍每个形式主义假设存在的磁场。我们发现，用1+3协变方法定义的规范不变量与两个封闭基本观测者之间的磁场（定义在规范不变形式中）的空间变化有关。这个关系是通过在磁化宇宙中的规范不变量方法中选择共动规范来计算的。此外，我们还导出了电磁势的规范不变量方法的规范变换，并将麦克斯韦方程组写成了这些势。
2015-11-19 astro-ph.CO gr-qc
BRST Quantization of Cosmological Perturbations
BRST量子化是一种优雅而强大的方法，可以用来描述具有局部对称性的理论。本文研究了在标量场支配下的宇宙中宇宙学扰动的哈密顿BRST量子化，以及与之密切相关的狄拉克量子化方法。我们描述了如何这两种形式主义适用于在一个依赖于时间的背景扰动，以及如何规范不变的运营商的期望值可以计算在形式主义。我们的分析主要集中在自由理论上。通过适当的正则变换，我们简化和对角化的自由哈密顿量。BRST量子化的衍生规范，使我们能够大大简化的结构的传播，而量子化的同步规范，这相当于狄拉克量子化，免除了需要引入鬼，并保留了当地的规范固定的行动。
2016-11-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Detailed analysis of the dependence of the one-loop counterterms on the gauge and parametrization in the Einstein gravity with the cosmological constant
本文分析了Einstein引力与宇宙学常数的关系以及一阶形式的Einstein引力理论与规范和参数化的关系。在任意规范和参数化条件下，计算了质量壳外的单圈反项。用REDUCE编写的张量分析计算包允许进行所有计算。讨论了离壳层重整化群函数的计算方法。
1998-09-23 gr-qc hep-th
Cosmological perturbation theory, instantaneous gauges and local inertial frames
在一般规范下研究了具有任意曲率和宇宙学常数的Friedmann-Robertson-Walker宇宙的线性微扰，而不分解为调和函数.理想的规范被选择为那些体现最好的马赫原理：在这些规范的本地惯性系可以通过扰动爱因斯坦场方程从宇宙中的能量和动量的分布瞬时确定。惯性系是通过它们相对于与“马赫规范”有关的宇宙系的“加速度和旋转”来确定的。在封闭的球形宇宙中，积分规范条件被用来消除由共形Killing矢量产生的运动。从而阐明了Traschen积分约束向量的意义。对于所有三种类型的FRW宇宙，马赫规范比同步规范或广义谐波规范允许更少的剩余自由。马赫原理在封闭球形宇宙中的马赫规范中得到最好的体现。与任何马赫动机无关，一般微扰方程和规范的讨论对宇宙学扰动理论是有用的。
2008-03-28 astro-ph gr-qc hep-th
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
Gauge invariant theory of gravity in spacetime with gradient nonmetricity: A possible resolution of several cosmological puzzles
在本文中，我们应用对称性原理，以寻找一个替代的统一解释的几个宇宙学难题，如目前阶段的加速膨胀的宇宙和哈勃紧张的问题，等等。我们认为，外尔规范对称性，作为一个明显的对称性规范不变理论的重力运作外尔可积几何时空，可能是一个实际的（未破缺）对称性，我们目前的宇宙。这种对称性可能是在广义相对论及其已知修正的框架内产生的现代基本问题的现象学上可行的解释的核心。
2023-01-03 astro-ph.CO gr-qc
Gauge Field Theory Vacuum and Cosmological Inflation without Scalar Field
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，并对有效宇宙学项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。
2021-10-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On Noether approach in the cosmological model with scalar and gauge fields: symmetries and the selection rule
本文在Capozziello等人的工作基础上，本文研究了Soda等人最近提出的具有标量场和规范场的宇宙学模型中的Noether对称性方法，给出了小超空间量子宇宙学模型中正确的Noether对称性和相应的李代数。量子化后的Wheeler-De Witt（WDW）方程，然后在半经典极限下得到经典轨迹。宇宙演化过程中波函数的振荡特征恢复了所谓的Hartle判据，强化了小超空间量子宇宙学中的选择定则。那么我们现在已经认识到诺特对称性选择经典宇宙的命题。
2015-04-18 astro-ph.CO gr-qc
Energy-momentum of a Cosmological Brane Model and the Gauge Hierarchy
本文分析了一般五维宇宙学膜世界模型中引力系统的一般协变能量动量张量。然后通过计算Randall-Sundrum模型的宇宙学推广的能量-动量，其中包括原始RS模型作为静态极限，我们能够表明，引力在“可见”膜上的弱点是这个模型的一个普遍特征。这就是从引力的观点来看规范等级的起源。我们的结果也与引力系统总能量为零的事实相一致。
2008-06-02 gr-qc hep-th
Scalar-Torsion Mode in a Cosmological Model of the Poincaré Gauge Theory of Gravity
研究了庞加莱引力规范理论中标量扭模的物态方程。我们集中在两种情况下，常曲率解和正动能，分别。在前者中，我们发现挠率EoS在宇宙的不同阶段有不同的值。特别是，它的行为类似于辐射（物质）主导时期的$w_r=1/3$（$w_m=0$）的辐射（物质）EoS，而在晚期，扭转密度支持加速宇宙。在后者中，我们的数值分析表明，在一般情况下，EoS在高红移区具有渐近行为，而在低红移区，它可以越过幻影分界线。
2012-10-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Gaussianity from $X, Y$ gauge bosons in Cosmological Collider Physics
在暴胀过程中存在的哈勃尺度级的重场有助于暴胀子的三点函数的非高斯签名。考虑到哈勃尺度与大统一理论（GUT）的尺度相近，这为利用宇宙微波背景的精确观测信息探测到在对撞机上很难发现的GUT尺度提供了可能性。我们讨论了一个detactability的$X, Y$规范玻色子目前在任何大统一理论的宇宙对撞机物理框架。通过计算$X, Y$规范玻色子对暴胀子三点函数的单圈贡献，发现由$X, Y$规范玻色子质量项产生的相互作用的单圈图提供了一个由$X, Y$规范玻色子质量与哈勃尺度之比表示的增强因子$(m_X/H)^4$.在估计的非高斯性，这个因素是至关重要的，它对可探测性的$X, Y$规范玻色子的影响进行了讨论。
2021-01-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Light-Cone Approach to Higher-Order Cosmological Observables
Università di Pisa（比萨大学）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Pisa（意大利国家核物理研究所比萨分部）；Università LUM（卢梅利亚大学）；Universidade Estadual de Londrina（隆德里纳州立大学）
本文发展了基于光锥坐标表达背景几何的第二阶宇宙扰动理论，探讨了第二阶扰动量的规范变换及其与标准扰动理论的联系，并计算了到第二阶的光度距离-红移关系。
2026-02-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The cosmological constant and Higgs mass with emergent gauge symmetries
我们讨论了希格斯质量和宇宙学常数的紧急标准模型的背景下，在那里的规范对称性"溶解"在极紫外线。在这种情况下，宇宙学常数尺度被大尺度涌现的力量所抑制，预计与中微子质量相似。宇宙学的约束，然后给出了希格斯质量的人择上限。
2020-04-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Perturbations and Invariant Observables in Geodesic Lightcone Coordinates
我们考虑了最近的方法来建设规范不变的关系观测量的引力在宇宙学扰动理论的背景下。这些观测量是使用依赖于场的坐标系构造的，我们将其取为测地线光锥坐标。我们证明了在完全非线性理论中观测量是与规范无关的，并且当采用测地线光锥规范作为度规时，它们具有预期的形式。我们给出了明确的表达式为Sasaki-Mukhanov变量在线性顺序，和哈勃率-测地线观测员和观测员共同移动的暴胀-二阶。此外，我们表明，著名的线性化运动方程的Sasaki Mukhanov变量和标量约束变量遵循规范不变的爱因斯坦方程。
2022-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Comparing different formulations of non-linear cosmological perturbation theory
我们比较和对比了两种不同的基于度规的非线性宇宙学扰动理论：[K. a. Malik和D. Wands，Phys. Rept. 475（2009），1.]继Barclay和最近的论文KN 2010 [K. Nakamura，Advances in Astronomy 2010（2010），576273].我们分别介绍每种配方。在MW2009方法中，我们考虑了微扰量的规范变换，通过要求某些量消失来选择规范，使所有其他变量保持规范不变。在KN 2010形式中，从一开始就将度规张量分解为规范变量和规范不变部分。我们比较了这两种方法在纵向和均匀曲率计。在纵向规范中，我们发现Nakamura的规范不变变量与纵向规范中的规范不变变量完全对应（即，在均匀曲率规范中，我们得到了平直规范和纵规范中规范不变变量之间的通常关系。因此，我们证明这两种方法是等价的。
2011-01-18 astro-ph.CO gr-qc
On cosmological solutions in a spontaneously broken gauge theory
我们考虑渐近de Sitter时空中与引力耦合的Yang-Mills-Higgs系统的解。讨论了两类解的基本特征，一类对应于磁单极子，另一类对应于闪锌矿。我们发现，虽然这些配置的宇宙视界内的总质量是有限的，它们的质量在类时无穷大的评估一般发散。此外，没有希格斯势的情况下也不存在解。
2005-08-31 gr-qc hep-th
Determination of Cosmological Constant from Gauge Theory of Gravity
结合广义相对论和引力规范理论，从理论上确定了宇宙学常数。宇宙学常数与引力规范场的平均真空能有关。由于引力规范场的真空能量为负，宇宙学常数为正，对恒星产生排斥力，使宇宙膨胀速度加快。粗略估计其量级为$10^{-52} m^{-2}$，与实验结果一致。
2001-12-24 gr-qc
Large gauge transformations, local coordinates and cosmological observables
近年来，在宇宙学中，在标准规范变换之上出现了新的坐标变换，例如双曲变换和特殊的保角变换，或者导致（保角）费米坐标的变换。其中一些可以消除在标准规范变换下不变的影响，也会影响渐近边界条件，从而在我们的宇宙学模型中引入非平凡的模糊性。在这个简短的说明中，我们指出，这种模糊性与我们用来比较我们的模型与观测的量无关-宇宙学可观测关系-因为它们在所有这些变换下都是不变的。重要的是，这种不变性只有在考虑到所有相对论性对可观测量的贡献时才成立，而这在一般文献中并不是这样。最后，我们还表明，实际相关的性能的共形费米坐标（FLRW度量到二阶的距离）可以通过一个全球定义的标准规范变换。
2022-10-14 astro-ph.CO gr-qc
Gauge-ready formulation of cosmological perturbations in scalar-vector-tensor theories
在具有宇称不变性的标量-矢量-张量（SVT）理论中，通过考虑物质完美流体，我们在平坦的Friedmann-Lemattre-Robertson-Walker（FLRW）背景下给出了宇宙学扰动的规范化表述.我们推导出标量微扰的二阶作用量和由此产生的线性微扰运动方程，而不需要固定任何规范条件。根据手头的物理问题，可以选择最方便的规范来研究存在耦合到重力的标量场和矢量场的不均匀性的发展。这个多功能的框架，其中包括Horndeski和广义普罗卡理论的特殊情况下，适用于各种各样的宇宙学现象，包括非奇异宇宙学，通货膨胀，和暗能量。通过推导出的鬼和拉普拉斯不稳定性在几个不同的规范的情况下，我们表明，与Horndeski理论，它是可能的，以逃避不去的参数的情况下，稳定的非奇异反弹/成因的解决方案，在广义Proca和SVT理论。我们也适用于我们的框架的情况下，标量和矢量场负责暗能量，并发现分离的观测相关的张量，矢量和标量部门的物质扰动的演变是透明的酉规范。与文献中选择的平规范不同，这个结果便于用与宇宙生长历史相关的观测来对抗SVT理论。
2018-12-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Analysis of inflationary cosmological models in gauge theories of gravitation
在引力规范理论的框架下，研究了由标量场和超相对论物质填充的暴胀均匀各向同性宇宙模型。本文用二次标量场势对平板模型、开放模型和封闭模型进行了数值分析。研究了宇宙学模型的性质与宇宙学方程的不定参数和初始条件的关系。充分的分析表明，所有宇宙学模型的规律性。
2005-12-22 gr-qc
Derivation of Gauge Symmetries in Supergravity with a Cosmological Constant in 2 + 1 Dimensions
利用Dirac约束形式，在2 + 1维空间中分析了具有宇宙学常数的超引力的正则结构.第一类约束用于寻找满足超代数的两个玻色子和一个费米子规范对称性。假设宇宙学常数为负，这个新的代数就可以关闭，而不必调用运动方程或引入辅助场。
2020-02-17 gr-qc
Fully nonlinear cosmological perturbations of multi-component fluid and field systems
我们提出了完全非线性和精确的宇宙学扰动方程中的流体和最小耦合标量场的多个组件的存在。我们忽略张量型扰动。在不考虑时间规范条件的情况下，给出了具有一般曲率和宇宙学常数的Friedmann背景下的方程。对于每个流体组分，我们忽略各向异性应力。然而，多分量性质在集体流体量中引入了各向异性应力。证明了零剪切规范和均匀膨胀规范条件下多重流体的牛顿极限，给出了零剪切规范中广义相对论压力存在时的牛顿流体动力学方程，给出了非相对论压力流体在CDM随动规范中的完全非线性方程和三阶微扰方程.
2015-11-03 astro-ph.CO gr-qc
Dynamics of Dirac observables in canonical cosmological perturbation theory
利用线性化正则宇宙学扰动理论中基于几何钟和Dirac观测量的关系形式，介绍了一种求规范不变变量演化方程的有效方法.我们的方法推广了Pons，Salisbury和Sundermeyer [1，2]提出的将规范不变观测量的演化与规范变量的演化联系起来的方法，并应用于纵向和空间平坦规范。在扩展的ADM相空间中，导出了Barnov-Sasaki势和Mukhanov-Sasaki变量的规范不变演化方程。我们的方法建立了一个完全一致的动力学水平之间的正则和传统的宇宙学扰动理论在线性阶狄拉克观测。
2019-03-27 gr-qc hep-th
Lorentz Gauge Quantization in a Cosmological Space-time
最近的研究表明，用古帕-布莱肯量子化方法在宇宙时空中强加洛伦兹规范条件是不可能的。它还表明，有可能添加$\nabla_μA^μ$作为一个新的自由度的电磁场，这个新的自由度可能是暗能量，这是产生宇宙的加速膨胀。在本文中，我表明，洛伦兹规范条件可以施加狄拉克的量子化约束动力系统的方法。我还计算了能量动量张量的真空期望值，并表明它为零。因此，在狄拉克的方法中，电磁场对暗能量没有贡献。
2013-01-01 gr-qc hep-th
Consistency of Equations for the Single Scalar Field Case in Second-order Gauge-invariant Cosmological Perturbation Theory
我们推导了爱因斯坦方程和Klein-Gordon方程的规范不变变量的一般情况下的二阶微扰。证明了所有方程的一致性。这一确认意味着所有导出的二阶方程是自洽的，并且这些方程在这个意义上是正确的。我们还讨论了这些方程的物理含义。
2010-01-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Gauge issue and the Hamiltonian theory of cosmological perturbations
我们提出了一个一般形式的哈密顿描述的微扰论周围的任何空间均匀的时空。我们采用和改进的狄拉克方法的约束系统，这是非常适合于宇宙学扰动。这种方法包括规范不变动力学的扰动的讨论，以及规范变换，规范固定，部分规范固定和时空重建的分析。我们将介绍运动学相空间的Kuchasyness参数化，作为研究规范变换的方便工具。这种方法的关键要素是基于规范固定条件的时空重建。
2023-01-20 gr-qc
Local gauge-invariance at any order in cosmological perturbation theory
宇宙学中结构形成的相对论理论主要基于均匀背景的线性扰动。但是我们现在必须从观测和理论的角度来全面详细地理解高阶微扰理论。这方面的一个重要方面在于定义规范不变扰动在任何顺序。我们提出了一种新的协变方法，这是基于局部分离张量成其标量，矢量和张量部分。这样的局部分解必然需要三个相互零化的微分算子，它们构成了定义规范不变对象的基础。它不使用非局部格林函数或预定义的规范，并且可以用来定义任何阶的标量、矢量和张量模式。
2011-08-23 astro-ph.CO gr-qc
Newton gauge cosmological perturbations for static spherically symmetric modifications of the de Sitter metric
在球对称的情况下，静态坐标可以方便地求解真空爱因斯坦方程，但对于宇宙学的应用，共动坐标更适合描述膨胀的宇宙，特别是在宇宙学扰动理论（CPT）的框架下。使用CPT，我们开发了一种方法来转换静态球对称（SSS）修改的de Sitter解决方案从静态坐标到牛顿规范。我们测试的方法与Schwarzschild德西特（SDS）度量，然后推导出一般表达式的Barthel的潜力一类SSS度量通过添加到德西特度量一项线性的质量和成比例的一般函数的半径。利用规范不变性的Barthel的潜力，我们然后得到一个规范不变的定义的转弯半径。我们将该方法应用于Brans-Dicke理论的SSS解，证实了通过求解牛顿规范中的微扰方程独立获得的结果。的Barnut的潜力，然后推导出新的SSS度量涉及对数，幂律和指数修改的德西特度量。我们也将该方法应用到SSS度量，给出平坦的旋转曲线，计算径向能量密度分布在共动坐标中存在的宇宙学常数。
2021-05-31 astro-ph.CO gr-qc
Noether Identities and Gauge-Fixing the Action for Cosmological Perturbations
我们提出并发展了一个通用的算法来寻找宇宙学扰动的竞争对手的传统的，规范不变的方法，并可以应用到理论与一个以上的度量的行动。然后，我们将其应用到一个特殊的情况下的双引力，专注于爱丁顿启发的玻恩-因菲尔德理论，并表明，我们可以获得一个几乎标度不变的功率谱的标量和张量原始量子微扰。不幸的是，在最小爱丁顿启发的玻恩-因菲尔德理论的情况下，我们发现，张量-标量比的扰动是不可接受的大。我们讨论我们的一般方法的适用性和复活的可能性，我们已经看过的具体理论。
2014-02-09 astro-ph.CO gr-qc
Cosmology in Poincare gauge gravity with a pseudoscalar torsion
发展了庞加莱规范理论的宇宙学，研究了与赝标挠率函数宇宙学方程相对应的宇宙的若干性质。发现宇宙学常数是真空宇宙的内禀挠率和曲率，是由理论自然导出的，而不是人为添加的，即暗能量来源于几何，包含宇宙学常数但又不同于它，同时自然地解除了宇宙学常数之谜、符合问题和微调问题。通过求解宇宙学方程，得到了解析宇宙学解，并与LCDM模型进行了比较。此外，还导出了物质密度参数和几何暗能量的表达式，并表明几何暗能量状态方程的演化与目前的观测数据是一致的。最后得到了线性宇宙学扰动的完整方程及其解。
2016-05-04 astro-ph.CO gr-qc
Manifestly Gauge-Invariant Cosmological Perturbation Theory from Full Loop Quantum Gravity
将圈量子引力（LQG）的完整理论应用于宇宙学，给出了从量子引力出发的规范不变宇宙学扰动理论的自顶向下推导。推导采用LQG的简化相空间公式和arXiv：1910.03763中定义的新的离散路径积分公式。我们证明了在半经典近似和连续极限下，结果与规范不变的宇宙学扰动理论（如arXiv：0711.0117）的现有表述一致.从LQG的新宇宙学扰动理论出发，数值计算了宇宙学扰动的时间演化，研究了标量模和张量模微扰的各种功率谱.将这些功率谱与经典理论的预测进行比较，证明了超长波长范围内的校正。这些修正是由LQG中的晶格离散化的结果。此外，张量模扰动在晚时间证明自旋2引力子的出现作为低能量激发LQG。引力子具有修正的色散关系，在长波长极限下退化为标准引力子。
2021-01-19 gr-qc hep-th
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
