Phase Transitions and Critical Phenomena for the FRW Universe in an Effective Scalar-Tensor Theory
该研究在Horndeski类有效标量-张量理论中，通过将热力学压力与功密度等同，推导出FRW宇宙的状态方程，发现其相变和临界现象，且临界指数与平均场理论一致。
2023-01-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The P-V Phase Transition of the FRW Universe
我们定义热力学压强$P$，通过功密度$W$作为场方程中热力学体积$V$的共轭量。分别在爱因斯坦引力和修正引力下导出了Friedmann-Robertson-Walker（FRW）宇宙的状态方程$P$ = $P(V, T)$.我们发现，Einstein引力状态方程不显示$P$ - $V$相变，而修正引力状态方程显示了$P$- $V$相变，其临界指数与平均场论中的临界指数相同。
2022-11-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
p-brane dynamics in (N+1)-dimensional FRW universes: a unified framework
我们发展了一个统一的框架下描述平坦均匀各向同性背景中p膜动力学的速度依赖的单尺度模型。我们发现相应的标度律在无摩擦和摩擦为主的制度，同时考虑膨胀和塌陷阶段。
2011-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Exact Solutions and Constraints on the Dark Energy Model in FRW Universe
宇宙的暴胀时代和膨胀速率的晚期加速可以通过假设引力耦合的标量场来解释。本文提出了一种在平坦Friedmann-Robertson-Walker（FRW）宇宙学模型背景下同时考虑标量场和物质的精确解的新方法，其中标量场势是标度因子的函数.我们的方法给出了标量场状态方程参数、减速参数和哈勃参数的解析表达式。这种方法可以应用于其它各种形式的标量场势、早期辐射主导期和极早期标量场主导的暴胀动力学。由于该方法产生$H(a)$的精确解析表达式（即，H（z）），然后我们用电流数据集约束模型，其中包括-重子声学振荡，哈勃参数数据和1a型超新星数据（万神殿数据集）。作为该方法的推广，我们还考虑了通过假设标量场状态方程参数的任意一般解析表达式为标度因子的函数来重构标量场势能的反问题。
2022-09-16 astro-ph.CO gr-qc
Thermodynamics of apparent horizon in modified FRW universe with power-law corrected entropy
我们导出了修正的Friedmann方程，它对应于由视界内外量子场纠缠激发的幂律修正的熵-面积关系$S_{\rm A}=\frac{A}{4}[1-K_α A^{1-\fracα{2}}]$。我们考虑了一个非平坦的修正FRW宇宙，其中包含一个粘性暗能量与暗物质和辐射的相互作用。对于选定的模型，我们研究了熵的幂律修正项对暗能量动力学的影响。此外，我们还考察了引力热力学广义第二定律在视视界上的有效性，得出了广义第二定律对$α<2$是成立的结论。
2011-08-20 astro-ph.CO gr-qc physics.gen-ph
Particle Production and Density Fluctuations of Non-classical Inflaton in Coherent Squeezed Vacuum State of Flat FRW Universe
本研究在平直FRW宇宙的相干压缩真空态下，分析非经典暴胀子的粒子产生与密度涨落，发现尺度因子正比于$t^{2/3}$，且量子涨落不依赖相干参数。
2024-07-18 astro-ph.CO
Cardy-Verlinde formula in FRW Universe with inhomogeneous generalized fluid and dynamical entropy bounds near the future singularity
我们推导出一个Cardy-Verlinde公式，该公式将封闭的FRW宇宙的熵与其能量和Casimir能量联系起来，用于多组分耦合流体。广义流体服从非齐次状态方程。一个粘性的暗流体，我们也包括修改后的重力使用其流体表示。它演示了如何这样的表达式减少到标准的Cardy-Verlinde公式对应的二维CFT熵只有在某些特殊情况下。得到了具有暗分量的封闭FRW宇宙的动力学熵界。的普遍性的动力学熵约束附近的未来奇点（所有四种类型），以及附近的大爆炸奇点，进行了研究。结果表明，除了II型和IV型奇点的某些特殊情况外，即使考虑量子效应，在奇点附近动力学熵界也是不成立的.动力学熵界似乎对规则宇宙（包括渐近德西特宇宙）是普适的。
2010-08-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Domain wall network evolution in (N+1)-dimensional FRW universes
我们开发了一个速度依赖的单尺度模型的畴壁网络在平坦的膨胀或塌陷均匀和各向同性的宇宙与任意数量的空间维度的演变，找到相应的标度律在摩擦和摩擦为主的制度。我们还确定了允许的曲率参数和膨胀指数的值的范围内的线性标度的解决方案是可能的无摩擦制度。
2011-01-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Two-component perfect fluid in FRW universe
我们考虑的宇宙学模型，它允许在平等的基础上描述的宇宙中的物质的演化的时间间隔，从通货膨胀，直到占主导地位的暗能量。物质被看作是由均匀标量场模拟的两组分理想流体，场与场之间存在能量交换。暗能量是由宇宙学常数表示的，这个常数在宇宙的整个演化过程中应该是不变的。物质的状态方程随时间而改变，因此早期宇宙中辐射占主导地位的时代平稳地过渡到无压气体的时代，然后过渡到晚期时代，此时物质由低速宇宙弦的气体表示。暴胀阶段被描述为极早期宇宙中的能量密度到参数小负值区域的分析延续，该参数表征能量从一种物质成分转移到另一种物质成分的典型时间。得到了哈勃膨胀率、物质的能量密度、能量密度参数和减速参数随时间的变化关系。
2012-07-03 astro-ph.CO gr-qc
Hawking-like radiation as tunneling from the apparent horizon in a FRW Universe
本文采用准经典WKB/隧穿方法研究了Friedmann-Robertson-Walker（FRW）宇宙中的类霍金辐射。利用正则不变的隧穿振幅得到了FRW时空类霍金辐射的正确温度。与通常的量子力学WKB/隧穿问题中的隧穿振幅只有空间贡献相比，我们发现FRW时空的隧穿振幅（即作用的虚部）具有空间和时间贡献。此外，我们还研究了辐射粒子的反反应和能量守恒，发现隧穿几率和熵变${\cal S}$之间的关系为：$Γ\propto\exp[-Δ{\cal S}]$，这与标准结果$Γ\propto\exp[Δ{\cal S}]$不同。通过把整个FRW宇宙看作一个孤立的绝热系统，总熵的变化为零。然后将熵在视界的内部和外部分开（$Δ{\cal S}_{total}=Δ{\cal S}_{int} + Δ{\cal S}_{ext}=0$），我们可以用通常的结果来解释负号差的来源：我们的$Δ{\cal S}$是针对内部区域的，而黑洞物理学的标准结果是针对外部区域的。
2010-03-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Classical and quantum massive cosmology for the open FRW universe
在开放的Friedmann-Robertson-Walker（FRW）空间背景下，我们在最近提出的非线性大质量引力理论框架下研究了经典和量子宇宙学模型。虽然存在于这个理论中的限制阻止它承认平坦和封闭的FRW模型作为它的宇宙学解，但对于开放的FRW宇宙，情况并非如此。我们已经证明，无论是在没有物质的情况下，还是在存在理想流体的情况下，这种理论的经典场方程都采用开放的FRW模型的物理解，其中质量项表现为宇宙学常数。这些经典解由两个可区分的分支组成：一个是接触宇宙，它趋向于未来的零尺寸奇点，而另一个是膨胀宇宙，它有一个过去的奇点，它从那里开始演化。一个经典的禁止区域将这两个分支彼此分开。然后，我们采用熟悉的正则量子化程序在给定的宇宙学设置，以找到宇宙学波函数。我们使用所得到的波函数来研究由于量子效应而避免经典奇异性的可能性。结果表明，标度因子的量子期望值，虽然他们有收缩或膨胀阶段，像他们的经典同行，是不是彼此断开。事实上，经典的禁区可能被一个反弹周期所取代，在这个反弹周期中，标度因子从收缩时期反弹到膨胀时期。利用量子力学的玻姆方法，我们还计算了与系统有关的玻姆轨线和量子势，它们的分析表明，质量项对宇宙动力学的直接影响。
2012-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Covariant power-counting renormalizable gravity: Lorentz symmetry breaking and accelerating early-time FRW universe
我们继续研究标量拉格朗日乘子约束下的协变幂次可重整引力。并与鬼凝聚模型中的洛伦兹对称性破缺进行了比较。提出了在$U(1)$规范对称性下不变的协变幂次可重正化矢量引力。讨论了该理论中向量Lagrange乘子的几种形式。结果表明，协变标量/矢量引力可能具有幂律或de Sitter加速宇宙学解，对应于暴胀时代.得到了最简单的黑洞解，并给出了引力子的色散关系。
2010-07-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Classification of the FRW universe with a cosmological constant and a perfect fluid of the equation of state $p = wρ$
系统地研究了耦合宇宙学常数$Λ$和具有状态方程$p=wρ$的理想流体的Friedmann-Robertson-Walker（FRW）宇宙的演化，其中$p$和$ρ$分别表示流体的压力和能量密度，$w$是任意实常数.根据$w,\; Λ$的具体值和三维空间的曲率$k$，我们将所有的解分成不同的情况。在每一种情况下的演化的主要属性的详细信息，包括减速和/或加速的周期，以及大爆炸，大紧缩，和大撕裂奇点的存在。在某些情况下，标准教科书中出现的分类和解释错误已得到纠正。
2012-05-18 astro-ph.CO gr-qc physics.pop-ph
Proper Size of the Visible Universe in FRW Metrics with Constant Spacetime Curvature
在本文中，我们继续研究弗里德曼-罗伯逊-沃克（FRW）度规的基本基础及其在宇宙学中的应用，特别是解决这个问题：可见宇宙的适当大小是多少？有几种方法可以回答光的大小问题，尽管我们常常不完全理解光从最遥远的光源到达我们今天的实际距离。困难通常来自于坐标的不一致使用，或者对物理量的过度解释，例如所谓的真距离R（t）=a（t）r，用（不变的）共同移动半径r和万有展开因子a（t）来表示。在本文中，我们使用五个具有恒定时空曲率的非平凡FRW度量（即，静态FRW度规，但不包括Minkowski），以证明在从初始奇点开始膨胀的静态FRW时空中，今天的可见宇宙具有等于R_h（t_0/2）的适当大小，即，引力视界的年龄减半例外的是德西特和兰索斯，其内容已经预先存在的位置远离原点。在这样做，我们证实了早期的结果，显示了同样的现象，在广泛的宇宙学，包括LCDM，基于数值积分的零测地线方程通过FRW度量。
2013-05-31 astro-ph.CO gr-qc math-ph
Bianchi I Model: An Alternative Way To Model The Presentday Universe
虽然宇宙微波背景（CMB）辐射的高精度宇宙学新时代提高了我们对婴儿宇宙和现代宇宙的认识，但它也使我们对CMB精确各向同性的主要假设提出了质疑。有两个观测证据暗示不存在精确的各向同性。这些是第一，从CMB辐射的各向同性的小各向异性偏差的存在，第二，大角度异常的存在，虽然这些异常的存在是目前一个巨大的问题的辩论。这些提示是特别重要的，因为各向同性是哥白尼原理的两个主要假设之一，FRW模型就是建立在这个基础上的。这种几乎各向同性的CMB辐射意味着宇宙几乎是一个FRW宇宙，正如以前的研究所证明的那样。假设当物质和辐射同时发生涨落时，物质成分在CMB密度涨落中形成偏离各向同性的偏差，本文试图利用与标准FRW渐近等价的Bianchi I型（BI）各向异性模型，寻找FRW型尺度和哈勃参数的可能约束条件。为了获得对这种各向异性模型的约束，我们根据Maartens等人（1995 a，b）的模型无关剪切参数和理论一致性关系，从最近普朗克数据的各向异性上限中推导出平均和后期剪切值。这些约束使我们得到一个BI模式，它在时间上成为一个几乎FRW模式，这是符合最新的观测资料的CMB。
2014-05-13 astro-ph.CO gr-qc
Archipelagian Cosmology: Dynamics and Observables in a Universe with Discretized Matter Content
我们考虑一个宇宙模型，其中物质的内容是离散的岛屿的形式，而不是连续的流体。在适当的限制下，所得到的大尺度动力学接近弗里德曼-罗伯逊-沃克（FRW）宇宙。然而，这样的时空的光学性质却不是这样。这说明了这样一个事实，即相对论宇宙的光学和“平均”动力学性质是不等价的，并且不能唯一地相互指定。我们发现的角直径距离，光度距离和红移，将由观察者在这些时空中测量，使用解析近似和数值模拟。虽然与FRW中的对应物不同，但所发现的效应看起来并不像是有希望的候选人来解释通常归因于暗能量存在的观测结果。这种与标准FRW宇宙学的不一致并不是因为宇宙中存在任何意想不到的大结构或空洞，而只是因为宇宙的物质成分不是连续的流体。
2011-10-07 astro-ph.CO gr-qc
A Modified FRW Metric to Explain the Cosmological Constant
当今宇宙学标准模型最突出的问题之一是宇宙学常数/暗能量问题。它相当于宇宙能量的73%消失了。在此，我假设我们的宇宙有一个修正的FRW度规，它使宇宙以一个与哈勃常数相等的角频率刚性地但非常缓慢地旋转。一个简单的论证表明，在这样的宇宙中，将有一个被忽视的转动能量，其平均值与坐标观测者所观测到的宇宙的物质能量含量相等。
2012-10-05 astro-ph.CO physics.gen-ph
The generalized second law of gravitational thermodynamics on the apparent and event horizons in FRW cosmology
研究了广义引力热力学第二定律在包含暗物质与暗能量相互作用的非平坦FRW宇宙中的视视界和事件视界上的有效性。我们证明了对于动力学视视界，广义第二定律在整个宇宙历史中对任何空间曲率总是满足的，并且它与相互作用暗能量模型的状态方程参数无关.而对于宇宙学事件视界，广义第二定律的有效性依赖于模型的状态方程参数。
2011-01-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Roles of Modified Chaplygin-Jacobi and Chaplygin-Abel Gases in FRW Universe
我们考虑了平坦的Friedmann-Robertson-Walker（FRW）宇宙模型，并回顾了修正的Chaubergin气体作为流体源。结合标量场模型，我们确定了哈勃参数作为标量场的母函数。本文在生成函数中采用Jacobi椭圆函数和Abel函数代替双曲函数，分别得到了修正的Chaubergin-Jacobi气体（MCJG）和修正的Chaubergin-Abel气体（MCAG）状态方程。接下来，我们假设宇宙充满了暗物质、辐射和暗能量。暗能量候选者的来源被假定为MCJG和MCAG。我们通过最近的观测数据分析来约束模型参数。采用$χ^{2}$最小检验（极大似然估计），通过OHD + CMB + BAO + SNIa联合数据分析，确定了模型参数的最佳拟合值。为了检验MCJG和MCAG模型的可行性，我们确定了信息标准（如$\triangle$ AIC、$\triangle$ BIC和$\triangle$ DIC）的偏差值。宇宙学和宇宙学参数（如状态方程，减速，加加速度，snap，lerk，statefinder，Om诊断）的演变进行了研究，我们的最佳拟合模型参数值。为了检验模型的经典稳定性，我们研究了宇宙膨胀区间$(0,1)$中的声速平方值$v_{s}^{2}$。
2021-12-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Nonsingular Rainbow Universes
在这项工作中，我们研究的背景下，引力彩虹的FRW宇宙学。讨论了引力彩虹中存在非奇异FRW宇宙学的一般条件。我们提出，重力彩虹函数可以固定使用两个已知的修改色散关系（MDR），这已经在文献中提出。第一个MDR是由Amelino-Camelia等人提出的。[9]第二个是由Magueijo和Smolin [24]介绍的。研究这些FRW类宇宙学，在固定的引力彩虹函数，导致非奇异的解决方案，可以表示为精确的形式。
2013-11-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Hawking Radiation as a Mechanism for Inflation
Friedman-Robertson-Walker（FRW）时空表现出类似于黑洞的霍金辐射的粒子产生。在这篇文章中，我们表明，这种FRW霍金辐射导致了一个有效的负压流体，可以驱动早期宇宙的指数膨胀的暴胀期。由于FRW时空的霍金温度随着宇宙膨胀而降低，这种机制自然关闭，暴胀阶段过渡到与普通辐射主导的宇宙相关的幂律膨胀。
2012-11-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
FRW Cosmology in Ghost Free Massive Gravity
我们研究了最近发现的无鬼质量引力中的FRW齐次宇宙学解。在以前的工作中，它表明，当额外的额外的度量，需要产生的质量项，被视为非动力学和平坦的，没有均匀的FRW宇宙学存在。我们证明了，当附加度规是一个动力学场时，存在一个完全安全的FRW宇宙。FRW解决方案分为两个分支。在第一个分支中，大质量形变等价于一个有效产生的宇宙学常数，其尺度由引力子质量决定。第二个分支是相当丰富的：我们有FRW宇宙学中存在的“引力”流体。控制参数xi是两个保形因子的比值。当xi较大时，宇宙学演化一般与早期的GR有很大不同。在小xi区域，演化类似于GR，宇宙在晚些时候流向由dS相表示的吸引子。
2012-05-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Noncommutative Double Scalar Fields in FRW Cosmology as Cosmical Oscillators
研究了FRW宇宙学中两个与曲率共形耦合的标量场所产生的相空间的非对易性效应。我们将微超空间的形变限制在标量场之间及其正则共轭动量之间的非对易性。通过对经典模型中变量随时间演化的数学性质和量子水平上宇宙波函数的数学性质的比较分析，对宇宙的演化规律进行了研究。我们发现，非对易性的引入使标量场的时间解具有更强的调谐能力，从而对宇宙演化有重要的意义。我们得到了动量扇区中的非对易参数是唯一对非对易效应负责的参数。标量场的非对易解的一个显著特点是它们可以用已知的谐振子来模拟，取决于空间曲率的值。即自由的，受迫的和阻尼的谐振子对应于平坦的，封闭的和开放的宇宙。在这方面，我们称它们为宇宙振子。在封闭宇宙中，当非对易参数较小时，宇宙振子具有与声音现象中常见的拍频效应类似的效应。非零常势的存在并不改变标量场的解，但改变了标量场的标度因子。波函数的良性解的一个有趣的特征是，只要对由非对易参数引起的常数进行给定的替换，其径向部分的函数形式与对易部分的函数形式相同。进一步，Noether定理被用来研究非交换性对交换框架下潜在对称性的影响。一般来说，在非对易情况下，平坦宇宙的六个Noether对称性中有两个保持不变，在非平坦宇宙中，三个Noether对称性中有一个保持不变。
2010-11-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dynamical System Analysis of Interacting Variable Modified Chaplygin Gas Model in FRW Universe
本文考虑了在平坦的FRW宇宙中，作为暗能量与冷暗物质耦合的变量修正的Chaubergin气体的相互作用动力学模型。由于暗能量和暗物质的性质仍然是未知的，它们之间存在相互作用是可能的，我们从唯象的角度选取了相互作用项。我们已经通过考虑无量纲参数转换了动力学方程组中的所有方程，并看到了相应自治系统的演化。找到了可行的临界点，为了保证动力系统在临界点附近的稳定性，我们将控制方程在临界点附近线性化。我们发现在宇宙的晚期存在一个稳定的标度（吸引子）解，并找到了$n$和相互作用参数$c$的一些物理范围。我们已经表明，对于我们计算的参数的物理范围，宇宙探索到精华阶段。计算了临界点附近的减速参数、状态探测器参数、哈勃参数和标度因子。最后是临界点附近的一些结果，即，分析了宇宙现年龄前后的回望时间、光度距离、本征距离、角直径距离、共动体积、距离模和相交天体概率等宇宙距离度量。
2011-09-16 astro-ph.CO physics.gen-ph
Theoretical deduction of the Hubble law beginning with a MoND theory in context of the $Λ$FRW-Cosmology
通过引入汤川逆场（IYF）作为牛顿引力（修正牛顿动力学）的非定域加法补充，推导出了哈勃定律和宇宙年龄。从而将大尺度天体动力学与Friedmann-Robertson-Walker（$Λ$ FRW）模型联系起来。根据相应的形式，哈勃定律可以表示为v =（4 $π$ [G]/c）r，这是通过计算远大于50 Mpc的IYF力推导出来的，给出了$H_0=86,31$宇宙膨胀率的最大值，与NASA/IPAC河外数据库（NED）中392个天体的观测数据一致。这个额外的场（IYF）提供了一个简单的解释，即暗能量是大尺度重子物质的作用。此外，我们计算出宇宙的年龄为11 Gyr，与最近测量的太阳附近的白矮星的年龄一致。
2014-07-31 astro-ph.CO
The Cosmological Constant Constrained with Union2.1 Supernovae Type Ia Data. Derivation and evaluation of several FRW and Carmeli models presenting underwhelming support for the standard model
我们得到了几个，详细的关系，弗里德曼，罗伯逊，沃克（FRW）概括描述宇宙在辐射和物质占主导地位的时代。我们明确地规定了辐射的影响，而不是把这个项埋在物质项中。几个模型允许宇宙学常数（CC）以不同的方式随宇宙膨胀而变化。我们评估这些和其他流行的模型，包括$Λ$ CDM（{标准模型}），精髓Vishwakarma，状态方程（EoS）和Carmeli模型与数据从580联盟2.1超新星Ia型收集，使用几个最小化例程，并找到关于CC的模型，$Λ$ CDM模型，票价没有比那些更好。
2014-11-26 astro-ph.CO
Inflationary universe from higher-derivative quantum gravity
本文考虑高导数量子引力，导出了超越单圈近似的重整化群改进的有效作用量。利用这种有效作用量，分析了量子修正的FRW方程。证明了这种de Sitter暴胀宇宙是不稳定的。计算了慢卷暴胀参数。估计了重整化群改进的Gauss-Bonnet项对量子修正FRW方程以及de Sitter宇宙不稳定性的贡献。结果表明，在这种情况下，谱指数和张量标量比与普朗克数据是一致的。
2015-04-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Amplitudes in Power-Law FRW Universe
本研究针对幂律FRW宇宙中共形标量场的树图级宇宙学振幅，借助家族树分解方法提出一套直接写出解析解的简单规则，揭示了家族树的性质及其与积分的联系，为宇宙学振幅研究提供了新工具。
2024-03-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
