Future singularities and Teleparallelism in Loop Quantum Cosmology
我们证明了如何完整性校正在圈量子宇宙学(LQC)防止大撕裂奇点通过引入一个二次修改的能量密度$ρ$的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker(FLRW)时空中的弗里德曼方程在一个一致的和有用的方式。此外,我们调查是否其他类型的奇异性,如II型,III型和IV型奇点生存或避免LQC时,宇宙充满正压流体状态方程$P=-ρ-f(ρ)$,其中$P$是压力和$f(ρ)$的函数$ρ$。结果表明,LQC中不存在小撕裂宇宙学。然而,伪Rip宇宙学的发生,其中幻影宇宙渐近地接近德西特一个,是成立的,并给出相应的例子。有趣的是,LQC中赝Rip宇宙学中束缚结构的衰变总是比Einstein宇宙学中的衰变需要更长的时间。我们对未来奇点的研究推广到修正的遥平行引力中,其中兰德尔-桑德拉姆方案中的LQC和膜宇宙学是最好的例子。值得注意的是,$F(T)$引力可能会导致包括小裂口在内的所有类型的未来奇点。
2013-01-12 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Multiple $Λ$CDM cosmology with string landscape features and future singularities
多重$Λ$ CDM宇宙学研究的方式是正式的卡西米尔效应的经典模拟。这样的宇宙学对应于一个依赖于时间的暗流体模型,或者说,对应于它的标量场表示,并且它是由弦景观图像激发的。在该方案中构建的几个暗能量模型的未来演变进行了仔细的研究。事实证明,几乎总是可以选择模型中的参数,使它们与最新和最准确的天文值相匹配。为此,我们提出了几个宇宙,它们模仿(多个)$Λ$ CDM宇宙学,但在遥远的未来表现出小撕裂、渐近德西特或I、II、III和IV型有限时间奇点行为,在大撕裂、小撕裂和伪撕裂宇宙学的情况下,所有束缚物体都解体了。
2012-06-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Little Rip, $Λ$CDM and singular dark energy cosmology from Born-Infeld-$f(R)$ gravity
我们用简化的共形方法研究了Born-Infeld- $f(R)$引力场的晚期宇宙加速动力学。我们发现,在有限时间未来奇点的情况下,可能会出现小撕裂、$Λ$ CDM宇宙和暗能量宇宙等多种宇宙效应。与方便的玻恩-因费尔德引力不同,在没有物质的情况下,只有德西特膨胀可能出现,显然任何FRW宇宙学都可以从玻恩-因费尔德- $f(R)$理论的共形版本中重建。尽管$f(R)$的显式形式是由共形近似确定的,但在这种方法中,两个度量之间的关系可以改变,以产生任何所需的FRW宇宙学。
2014-05-13 gr-qc hep-th
Models for Little Rip Dark Energy
我们更详细地研究了产生一点撕裂宇宙学的特定模型,即,一个暗能量密度无限增加但宇宙永远不会达到有限时间奇点的宇宙。我们推导出的小裂缝的条件,在膨胀的宇宙中的惯性力,并提出了两个代表性的模型,以更详细地说明小裂缝模型之间的差异和那些渐近de Sitter。我们推导了暗能量的状态方程参数的条件,以区分这两类模型。我们发现,暗物质和暗能量之间的耦合与一个小的RIP状态方程可以改变的演变,改变小RIP到一个渐进的德西特扩展。我们给出了最小耦合幻影标量场模型和标量张量模型的条件,表明它们是否对应于一个小的RIP扩展。我们表明,与直觉相反,尽管局部不稳定,一个小裂缝宇宙学有一个无限的寿命。
2012-01-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Partial rip scenario - a cosmology with a growing cosmological term
一个宇宙学与不断增长的宇宙学项被认为是。如果真空和物质成分之间没有能量交换,广义协方差的要求意味着引力常量$G$的时间依赖性。不管宇宙学项增长的确切函数形式如何,宇宙都以一个具有恒定渐近$Λ$但消失$G$的德西特状态结束。虽然在有限时间内没有尺度因子的发散,例如在“大撕裂”的情况下,引力束缚的系统最终会变得不受束缚。在由非重力约束的系统的情况下,不存在解约束效应,因为渐近$Λ$不足以大到干扰这些系统。
2004-05-03 astro-ph gr-qc hep-ph
Slow-roll, acceleration, the Big Rip and WKB approximation in NLS-type formulation of scalar field cosmology
介绍了标量场宇宙学的非线性薛定谔型(NLS)公式在慢滚、加速度、WKB近似和大撕裂奇异性等方面的应用。引入了曲率项和正压密度项的慢滚参数。我们重新表达所有的慢滚参数,慢滚条件和加速条件的NLS形式。当简化为线性情形时,还讨论了NLS公式中的WKB近似。NLS公式中的大多数薛定谔势是非常缓慢变化的,因此WKB近似在该范围内是有效的。在大撕裂奇点的NLS形式中,两个量是无穷大而不是三个。我们还发现,在平板情况下,接近Big Rip,$w_{\rm eff}\to -1 + {2}/{3q}$,$(q<0)$与有效的幻象状态方程相同。
2008-09-26 astro-ph gr-qc hep-th
Quantum cosmology of Eddington-Born-Infeld gravity fed by a scalar field: the big rip case
研究了Eddington-inspired-Born-Infeld(EiBI)模型中大撕裂奇异性的量子避免问题。我们不考虑一个简单的幻影暗能量分量,这是一个完美的流体描述,我们考虑一个更基本的自由度对应于一个幻影标量场与其相应的潜力,这将导致经典宇宙的一个大撕裂奇点。我们应用量子几何动力学的方法进行适当的哈密顿研究,包括系统的约束条件的分析。然后,我们推导出惠勒-德维特(WDW)方程,看看是否WDW方程的解决方案满足德维特边界条件。我们发现,通过使用一个合适的Born-Oppenheimer(BO)近似,其有效性被证明,德维特条件得到满足。因此,在量子领域中,大撕裂奇点有望被避免。
2018-11-12 gr-qc hep-th quant-ph
Avoidance of Big Rip In Phantom Cosmology by Gravitational Back Reaction
在虚能支配宇宙的宇宙学模型中研究了宇宙学扰动的引力反作用效应。本文假定当前宇宙学涨落的COBE归一化谱,计算了当反作用波长大于哈勃半径时的宇宙学扰动的引力反作用的有效能量-动量张量。我们的研究结果表明,引力反作用的影响将抵消幻影能量迟早,并可以成为足够大的终止幻影占主导地位的阶段之前,大撕裂的宇宙演化。这是因为当我们接近大裂缝时,红外模式的相空间增长非常迅速。
2005-08-29 astro-ph gr-qc hep-th
$f(T)$ cosmology: From Pseudo-Bang to Pseudo-Rip
我们在$f(T)$宇宙学框架下研究了宇宙的完整演化。我们首先研究在运动水平的要求,我们引入了一个简单的比例因子与必要的功能。通过对相图的详细分析,我们发现宇宙在无限的过去从一个阶段开始,在这个阶段,尺度因子变为零,但哈勃参数变为常数,其导数变为零。由于这些特征类似于伪撕裂的命运,但以一种还原的方式,我们称这个初始阶段为伪爆炸。然后,宇宙在第一个暴胀阶段中演化,宇宙学上的转变和反弹,之后我们有第二个暴胀制度,并成功退出。随后,我们得到了标准的热历史和辐射,物质和晚时加速历元的序列,表明宇宙将导致一个永久的赝撕裂阶段。最后,利用$f(T)$引力场方程是二阶的,因此相应的自治动力系统是一维的这一事实,我们结合上述运动学特征,重建了能够动态生成赝爆炸宇宙学场景的特定$f(T)$形式.最后,我们研究了原始波动的演变,表明它们最初是在地平线下的,我们表明,总流体在幻影交叉点不表现出任何奇异行为,而扭转流体经历它们作为II型奇异相。
2021-09-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Interacting viscous entropy-corrected holographic scalar field models of dark energy with time-varying G in modified FRW cosmology
本文在修正的FRW宇宙学框架下研究了熵修正的全息暗能量(HDE)模型。我们考虑一个充满粘性熵修正的HDE(ECHDE)与暗物质相互作用的非平坦宇宙。我们还考虑了变引力常量G的情况。我们得到了相互作用粘性ECHDE的状态方程和减速参数。此外,我们还根据时变G的相互作用粘性ECHDE模型的演化行为,重建了quintessence、tachyon、K-essence和Tachyon标量场模型的势和动力学。
2011-10-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Viscous Cosmology
我们讨论的可能性,以实现一个粘性宇宙模型,归因于暗物质组件的行为所描述的体积粘度。由于体积粘度意味着负压,这增加了统一暗扇区的可能性。同时,耗散效应的存在可以缓解$Λ$ CDM模型中的小尺度问题。虽然暗区的统一粘性描述并没有得到一致的结果,但非线性行为确实改善了标准宇宙学模型的情况。
2015-12-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Phantom cosmology in an Extended Theory of Gravity
在一个简单的推广引力理论中,已经建立了一些没有大撕裂奇点的幻影宇宙学模型。在作用量的几何部分,一个最小耦合的线性函数的Ricci标量和能量动量张量的轨迹已被认为是在地方的Ricci标量。研究了四种Little Rip和Pseudo Rip模型,其中状态方程参数渐近且足够快地演化为$-1$。讨论了广义引力理论中的耦合常数对动力学的影响。可能的虫洞解决方案的幻影模型。讨论了虫洞中大旅行的可能性。
2019-11-05 gr-qc hep-th
Viscous dark energy and phantom evolution
为了研究体粘滞是否会在平坦的FRW宇宙学中引起大的撕裂奇异性,我们在标准Eckart相对论不可逆热力学理论的框架内,并在完全因果的Israel Stewart-Hiscock理论中研究了宇宙中的耗散过程。我们已经找到了宇宙学解,在一定的约束条件下,它表现出一个大的裂缝奇点。我们证明了由体粘滞性产生的负压并不能避免宇宙中的暗能量成为幻影能量。
2005-06-17 hep-th
Chameleon Cosmology Model Describing the Phantom Divide Line Crossing
在Chameleon宇宙学模型中,基于标量场的两个独立函数,构造了描述具有幻影分界线交叉的Bang-to-Rip型演化的精确解.
2010-05-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cyclic, ekpyrotic and little rip universe in modified gravity
我们提出了重建的$F(R)$引力在这样一种方式,相应的理论承认循环和ekpyrotic宇宙的解决方案。给出了这种$F(R)$模型的显式例子,并与重建的标量张量理论进行了比较。我们还提出了$F(R)$引力,它提供了小的裂缝演化,并给出了现实的引力替代$Λ$ CDM宇宙学。估计了该理论中束缚结构的小破裂溶解时间。我们证明了在爱因斯坦坐标系中,变换后的小RIP $F(R)$解成为具有大爆炸型奇点的性质不同的宇宙学解。
2012-03-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Degenerate Bogdanov-Takens bifurcations in a bulk viscous cosmology
利用动力学系统理论证明了在宇宙学常数存在的情况下,具有体粘滞流体的Friedmann-Robertson-Walker(FRW)宇宙学模型等价于一个退化的二维Bogdanov-Takens规范形.状态方程参数$ω$、体粘滞系数$ξ$和宇宙学常数$Λ$定义了展开简并Bogdanov-Takens系统的必要参数。讨论了系统的不动点及其稳定性随相关参数$ω$、$Λ$和$ξ$的变化。稳定性的变化可视化适当的分歧图。给出了有限域相图和整体相图,讨论了结构稳定性问题。典型的问题,如后期加速或膨胀,可以引起的粘度,并可能有相关的观测宇宙学进行了讨论。
2020-10-15 gr-qc hep-ph hep-th
Observational constraints on phantom power-law cosmology
我们调查幻影宇宙学的比例因子是一个幂律,我们使用宇宙学观测宇宙微波背景(CMB),重子声学振荡(BAO)和观测哈勃数据,以施加完整的约束模型参数。我们发现,幂律指数是$β\approx-6.51^{+0.24}_{-0.25}$,而大撕裂实现在$t_s\approx104.5^{+1.9}_{-2.0}$陀螺仪,在1 $σ$置信水平。提供晚时间的渐近表达式,我们发现,暗能量状态方程参数在大撕裂仍然是有限的,等于$w_{DE}\approx -1.153$,与暗能量密度和压力发散。最后,我们重建了幻影电位。
2011-11-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quasi-Rip: A New Type of Rip Model without Cosmic Doomsday
宇宙的命运是宇宙学和人类永恒的话题。当前宇宙加速膨胀的发现极大地改变了我们对宇宙命运的看法。最近,社会上出现了一些有关宇宙命运的有趣现象,即所谓的“小撕裂”和“伪撕裂”。值得注意的是,所有的大撕裂,小撕裂和伪撕裂产生的假设,暗能量密度$ρ(a)$是单调增加。在目前的工作中,我们感兴趣的是调查会发生什么,如果这个假设被打破,然后提出一个所谓的“准撕裂”的情况下,这是由一种五重暗能量。在这项工作中,我们考虑了一个明确的模型的准Rip详细。我们表明,准Rip有一个独特的功能,不同于大Rip,小Rip和伪Rip。我们的宇宙有机会在可怕的撕裂后从灰烬中重建。这可能是“绝望”撕裂的最后希望。
2012-10-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Freeze-out and spectral running of primordial gravitational waves in viscous cosmology
Libera Università Mediterranea (LUM) “Giuseppe Degennaro”(利贝拉地中海大学(卢姆)“朱塞佩·德真纳罗”);Università di Bari(巴里大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Bari(意大利国家核物理研究所,巴里分部)
研究粘性对原初引力波传播的影响,发现粘性引入额外阻尼项,改变传递函数和能量密度谱,通过粘性均自由程的时间演化控制谱指数。
2025-12-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Holographic Ricci dark energy in Randall-Sundrum braneworld: Avoidance of big rip and steady state future
在全息Ricci暗能量(RDE)模型中,参数$α$在决定暗能量演化行为方面起着重要作用。当$α<1/2$时,RDE将呈现五分位特征,即,暗能量的状态方程将跨越宇宙学常数边界$w=-1$演化。观测表明,参数$α$确实小于1/2,因此RDE的后期演化将真的像一个幻影能量。因此,在这种模式下,大撕裂似乎是不可避免的。另一方面,大裂口实际上与暗能量全息模型的理论框架不一致。为了避免大裂缝,我们求助于额外维度物理学。在这封信中,我们研究了膜世界宇宙学中RDE的宇宙学演化。有趣的是,在兰德尔-桑德拉姆膜世界中,对于RDE的未来演化,存在一个吸引子解,其中稳态(de Sitter)结局发生,而不是大裂口。
2009-09-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the Cardy-Verlinde Entropy Formula in Viscous Cosmology
Verlinde的论文[hep-th/0008140]讨论了辐射支配宇宙中的全息原理,当宇宙流体具有体粘滞性时,其结果得到了推广。这对应于非共形不变理论。从形式的观点来看,将卡迪-韦林德熵公式推广到粘性宇宙的情况似乎是可能的,尽管我们在物理基础上对这种理论中的某些要素提出了质疑,特别是评估卡西米尔能量的方式。我们的讨论表明,对于非共形不变的理论,卡西米尔能量的全息定义应该修改。
2001-12-29 gr-qc hep-th
A causal viscous cosmology without singularities
研究了具有暗能量源的各向同性均匀宇宙模型。该源是用具有最小因果修正的粘性相对论流体模拟的。在这个模型中,分析了下列条件对参数的限制:a)能量密度随时间无奇点,b)标度因子随时间增加,c)宇宙在当前时刻加速,d)暗能量状态方程w有界且接近-1。结果表明,对于以下两种情况,这些条件都是成立的。i)当输运系数(τ_{n})为负时,与因果修正有关,且a_0限制条件为|联系我们|> 2/3,其中ε是相对论体积粘度系数。状态方程是在"幻影"能源部门。ii)τ_{n}为正时,在"k-本质"扇区。对状态方程为常数的情况进行了精确计算,发现选项(ii)相对于(i)更有利,因为在(ii)中熵总是增加,而在(i)中没有发生这种情况。
2017-04-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bulk viscous cosmology with causal transport theory
我们认为宇宙学的情况下,起源于一个单一的不完美的流体与体积粘度和应用Eckart的和完整的和截断的Müller-Israel-Stewart的理论作为描述的非平衡过程。我们的主要目标是研究暗物质和暗能量的动力学性质是否可以用单一的粘性流体来描述,以及当考虑因果理论(穆勒-以色列-斯图尔特的,无论是在其完整的和截断的形式)而不是埃卡特的非因果理论时,这种描述如何变化。为了这个目的,我们找到了引力势的数值解,并将其行为与相应的LambdaCDM情况进行比较。Eckart和完全因果理论似乎不受欢迎,而截断理论导致的结果与LambdaCDM模型的结果相似,适用于10^{-11} << c_b^2 < 10^{-8}区间内的整体粘性速度。在物质辐射相等的时期,将这个值与质量为m的粒子的非相对论性气体中的扰动的T/m量级的平方传播速度联系起来,这可能与0.1 GeV < m << 100 GeV的质量范围相容。
2011-03-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Viscous dissipative effects in isotropic brane cosmology
我们考虑了各向同性膜的广义Randall-Sundrum模型中粘性宇宙流体的动力学。为了描述耗散效应,我们使用Israel-Hiscock-Stewart完全因果热力学理论。在压力等于能量密度的刚性宇宙流体的极限情况下,对于体积粘度为常数的宇宙流体和体积粘度系数与能量密度的平方根成正比的宇宙流体,分别可以得到场方程的精确参数形式的通解.得到的解一般描述非暴胀膜世界,从一个奇异的状态。在这个演化阶段,宇宙的共动熵是时间的递增函数,因此由于粘性耗散过程,在膜世界中产生了大量的熵。
2001-06-28 gr-qc hep-th
Viscous Bianchi type I universes in brane cosmology
我们考虑了各向异性的,Bianchi I型膜的广义Randall-Sundrum模型中的粘性宇宙流体的动力学。为了描述耗散效应,我们使用Israel-Hiscock-Stewart完全因果热力学理论。假设膜上物质服从线性正压状态方程,体粘滞压力与能量密度呈幂律关系,可以得到场方程的精确参数形式的通解。得到的解一般描述了一个非暴胀膜世界。在大的时间极限中,膜宇宙各向同性,以各向同性和均匀的状态结束。的温度和宇宙的共动熵的演变也被认为是,它表明,由于粘性耗散过程中产生了大量的熵在膜世界的演化的早期阶段。
2002-12-18 gr-qc hep-th
Cosmology with viscous generalized Chaplygin gas in $f(Q)$ gravity
我们使用的混合模型的体粘滞性和广义chaubergin气体(GCG),命名为粘性广义chaubergin气体(VGCG)模型,这被认为是一个交替的暗流体的宇宙。我们在非度规$f(Q)$引力框架下,利用函数形式$f(Q)=βQ^n$研究了VGCG模型的动力学,其中$β$和$n$是任意常数.为了约束模型参数,我们使用最近的观测数据集,如观测哈勃数据,重子声学振荡,和类型$Ia$超新星数据。根据我们的研究,减速参数$q$和状态方程(EoS)参数$w$的演变显示了从减速到加速阶段的过渡和其偏离$Λ$ CDM模型。
2023-03-02 gr-qc hep-th
Viscous Cosmology for Early- and Late-Time Universe
从流体力学的观点来看,在宇宙流体的宏观理论中包含粘性概念似乎是最自然的,因为理想流体毕竟是一种抽象(不包括特殊情况,如超导性)。利用哈勃参数的现代观测结果加上标准的弗里德曼形式主义,我们可以将宇宙的描述推回到暴胀时代,或者我们可以走到相反的极端,分析宇宙可能的最终命运。在这篇评论中,我们讨论了各种各样的宇宙学的主题时,它被扩大,以包含体积粘度。这种粘度的各种形式,当表示在流体密度或哈勃参数,进行了讨论。此外,我们考虑齐次以及非齐次状态方程。我们研究早期宇宙中的粘性宇宙学,考察粘性对各种暴胀观测量的影响。此外,我们还研究了宇宙晚期的粘性宇宙学,包括当前的加速度和未来可能的奇点,我们还研究了如何统一暴胀和晚期加速度。最后,我们分析了粘性引起的穿越quintessence-phantom鸿沟,我们研究了粘性驱动的宇宙学反弹的实现,我们简要讨论了Cardy-Verlinde公式是如何受到粘性的影响。
2017-06-07 gr-qc hep-th
Cosmology with nonminimal kinetic coupling and a Higgs-like potential
我们考虑了引力理论中的宇宙动力学,标量场具有非最小的动力学耦合,曲率为$κG^{μν}ϕ_{,μ}ϕ_{,ν}$,类希格斯势为$V(ϕ)=\fracλ{4}(ϕ^2-ϕ_0^2)^2$ .使用动力系统方法,我们分析了不动点,他们的稳定性,以及所有可能的渐近制度的模型考虑。我们表明,希格斯场与动力学耦合提供了一个存在的宇宙演化的加速制度。有三种可能的加速宇宙学场景:(i){ \em后期暴胀}当哈勃参数趋于常数值时,$H(t)\to H_\infty=(\frac23 πGλϕ_0^4)^{1/2}$为$t\to\infty$,而标量场趋于零,$ϕ(t)\to 0$,因此希格斯势达到其局部最大值$V(0)=\frac14 λϕ_0^4$。(ii){ \em大撕裂}当$H(t)\sim(t_*-t)^{-1}\to\infty$和$ϕ(t)\sim(t_*-t)^{-2}\to\infty$作为$t\to t_*$。(iii)当$H(t)\sim t^{1/2}\to\infty$和$ϕ(t)\sim t^{1/4}\to\infty$作为$t\to\infty$时,{ \em小裂口}。此外,我们推导出修改后的希格斯场的慢滚条件,并证明他们导致小撕裂的情况。
2015-11-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-Hermitian Holographic Flows to Little Rip Cosmologies
Instituto de Física Teórica UAM/CSIC(UAM/CSIC理论物理研究所);Departamento de Física Teórica, Universidad Autónoma de Madrid(马德里自治大学理论物理系)
研究通过全息术中对零能量条件的可控违反,在非厄米全息模型中发现新的非卡斯纳 regime,其深层内部几何接近小撕裂宇宙学,能与标准情况区分,为小撕裂宇宙学提供全息实现及对应基础。
2026-09-11 gr-qc hep-th quant-ph
The Holographic cosmology with axion field
本文考虑了一个轴子F(R)引力模型,并利用全息原理描述了空间平坦的Friedmann-Robertson-Walker(FRW)宇宙中粘性暗流体与轴子物质耦合的宇宙学模型。这种描述是基于Nojiri和Odintsov提出的广义红外截止全息暗能量。我们探讨了小裂缝,伪裂缝,和幂律反弹宇宙学模型的粘性暗流体状态的非均匀方程的参数,并计算了红外截止解析。我们从全息的角度给出了暗流体的能量守恒方程,并证明了粘性流体宇宙学与全息宇宙学之间的对应关系。我们分析了自治动力系统。在流体之间没有相互作用的情况下,获得对应于两种情况的解决方案。在第一种情况下,暗能量是失踪和扩展描述的组成部分,暗物质。第二种情况对应于由于暗能量而扩展的宇宙学模型。研究所得溶液的稳定性。对于一类具有特殊相互作用的宇宙学模型,研究了动力系统解的稳定性。
2021-07-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Viscous cosmology in the Weyl-type $f(Q,T)$ gravity
体粘滞系数是唯一能改变均匀各向同性宇宙背景动力学的粘滞系数。本文分析了体粘滞系数为$ξ=ξ_0+ξ_1H+ξ_2\left(\frac{\dot{H}}{H}+H\right)$的体粘滞宇宙模型,其中$ξ_0$,$ξ_1$和$ξ_2$为体粘滞参数,$H$为哈勃参数.研究了最近提出的Weyl型$f(Q, T)$引力中体粘滞参数对宇宙动力学的影响,其中$Q$为非度规性,$T$为物质能量动量张量的迹.用粘性流体和$f(Q, T)=αQ+\fracβ{6κ^2}T$形式的线性重力模型得到了相应场方程的精确解,其中$α$和$β$是模型参数。利用$57$点Hubble数据集和最近发布的1048点Pantheon样本对模型参数进行了约束,结果表明模型与观测值具有良好的拟合性。我们通过减速参数、状态发现诊断、Om诊断来研究宇宙的可能场景和演化。据观察,宇宙表现出从减速到加速阶段的宇宙模型参数的某些约束下的过渡。
2021-11-20 gr-qc hep-th
Dark Matter Cosmology with Varying Viscosity: a Possible Resolution to the $S_8$ Tension
本研究提出依赖哈勃参数或暗物质密度的可变黏度暗物质模型,可缓解宇宙学标准模型的 $S_8$ 张力,结合大质量中微子分析还能收窄中微子质量范围。
2023-10-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Bulk Viscous Cosmology
我们提出了一个方案,其中宇宙的暗成分是一个单一的大体积粘性流体的表现形式。使用动力系统的方法,进行定性研究的均匀,各向同性的背景情况下,以确定所有可能的解决方案的相空间。我们研究的具体模型与背景中的广义Chaubergin气体有相似之处,但其特征在于非绝热压力扰动。这个模型是测试对超新星Ia型和物质功率谱数据。不同于其他对暗物质和暗能量的统一描述,物质功率谱表现良好,即,在小扰动尺度上没有不稳定性或振荡。该模型与目前最流行的描述宇宙学暗区的建议相比具有竞争力。
2007-09-19 astro-ph gr-qc hep-th
Viscous Cosmology, Entropy, and the Cardy-Verlinde Formula
Verlinde(2000)首先讨论的辐射主导宇宙中的全息原理,被扩展到包含大体积粘性宇宙流体的情况。这对应于非共形不变理论。将卡迪-维林德熵公式推广到粘性情况似乎在形式上是可能的,尽管在物理基础上人们可能会对这类理论中的某些元素提出质疑,特别是评估卡西米尔能量的方式。此外,我们考虑Youm(2002)的观察,即如果放松流体的辐射支配状态方程,而仅仅假设压力与能量密度成正比,那么宇宙的熵就不再能用传统的Cardy-Verlinde形式表示。我们表明,Youm的广义熵公式仍然有效时,宇宙流体不再是理想的,但赋予恒定的体积粘度。在本文的引言部分,我们采取一般的观点,并调查宇宙理论的本质适用于流体包含一个恒定的剪切粘度和一个恒定的体积粘度。
2004-04-27 gr-qc hep-th
Viscous Brane Cosmology with a Brane-Bulk Energy Interchange Term
我们假设一个位于y=0的平坦膜,被AdS空间包围,并考虑5D爱因斯坦方程,当能量动量张量的能流分量通过常数Q与哈勃参数相关时。我们计算的度量张量,以及膜上的哈勃参数,当Q是小的。作为一种特殊情况,如果膜是无张力的,则不存在Q对哈勃参数的影响。我们还考虑了引力子从膜的发射,通过玻尔兹曼方程。将由此导出的能量守恒方程与膜上粘性流体的能量守恒方程进行比较,发现流体在发射过程中的熵变必须为负。这种奇特的效应与膜上的流体是一个非封闭的热力学系统有关。非封闭系统的负熵性质在物理学的其他领域也会遇到,特别是与有限温度下的卡西米尔效应有关。
2005-12-05 gr-qc hep-th
Deformed Matter Bounce with Dark Energy Epoch
我们扩展了圈量子宇宙学物质反弹的情况下,以包括一个暗能量时代,突然结束在一个RIP奇点的比例因子和哈勃率分歧。在“变形物质反弹情景”中,宇宙从最初的非因果物质主导时代开始收缩,直到达到最小半径。在此之后,它以减速的方式膨胀,直到在后期,它以加速的方式膨胀,因此该模型被描述为物质主导时代之后的暗能量时代。取决于模型自由参数的选择,暗能量时代是继物质支配时代之后的典型时代,最终它越过幻影分界线,成为幻影。在暗能量时代结束时,存在一个Rip奇点,其中标度因子和哈勃速率发散,但物理系统无法达到奇点,因为有效能量密度和压力变得复杂。这表明两件事,首先,普通的循环量子宇宙学物质反弹演化停止,从而结束了普通物质反弹场景的无限重复。其次,压力和密度都变得复杂的事实可能表明,在圈量子宇宙学的理论背景下对宇宙演化的描述,不再描述系统的物理学,并且可能需要一个更基本的量子引力理论。我们描述了模型的定性特征,我们还研究了如何通过粘性流体和标量场在LQC的背景下实现这种宇宙学。
2016-08-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Equation-of-state formalism for dark energy models on the brane and the future of brane universes
膜暗能量宇宙学,导致我们的宇宙的各种可能的演化,进行了调查。讨论表明,虽然目前所有这些模型都可以任意接近标准的$Λ$ CDM宇宙学,但它们未来的演化可能会非常不同,甚至以多种方式随时间而发散。这包括渐进的de-Sitter演化,小撕裂与解散的约束结构,和各种可能的奇点,如大撕裂,突然的未来奇点(II型),III型和IV型的情况。具体来说,一些有趣的效果来自膜张力进行了研究。它表明,特别是,小撕裂发生在膜模型比通常的FRW宇宙学。在渐近deSitter机制中,膜张力的影响导致有效宇宙学常数的值偏离对应于普通暗能量的值。因此,加速膨胀产生的惯性力的值可以大大超过普通宇宙学模型中相应的惯性力。
2012-12-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Eddington-Born-Infeld cosmology: a cosmographic approach, a tale of doomsdays and the fate of bound structures
Eddington-inspired-Born-Infeld scenario(EiBI)可以防止状态方程为常数和正值的物质的大爆炸奇点。在最近的一篇论文中,我们表明,相反,EiBI设置中的大裂缝是不可能平滑的。事实上,对于其他奇点,情况仍然不同。在本文中,我们表明,在广义相对论(GR)中的大冻结奇点在某些情况下可以平滑到EiBI场景下的突然或IV型奇点。类似地,在EiBI框架中,GR中的突然或IV型奇点在参数空间的某些区域中可以分别由IV型奇点或游荡行为代替。此外,我们发现与物理连接相关的辅助度量通常比基于物理度量的辅助度量具有更平滑的行为。此外,我们表明,绑定结构接近一个大裂缝或小裂缝将被摧毁之前的奇点的出现,并将保持绑定接近突然,大冻结或IV型奇点。然后,我们约束模型的宇宙学的方法,这是众所周知的模型独立的,对于一个给定的弗里德曼-Lemaintre-Robertson-Walker几何。事实证明,在过去或现在的各种奇点中,宇宙学分析可以挑选出决定过去IV型奇点或游荡效应发生的物理区域。此外,为了确定未来的奇点或末日更有可能,需要对高阶宇宙学参数进行观测约束。
2014-12-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bulk viscous fluid in symmetric teleparallel cosmology: theory versus experiment
在没有宇宙学常数的情况下,广义相对论的标准公式无法解释观测到的晚期宇宙加速的机制。另一方面,通过在爱因斯坦场方程中插入宇宙学常数,可以描述宇宙加速,但宇宙学常数遇到了前所未有的微调问题。这促使人们修改爱因斯坦的广义相对论时空几何。$f(Q)$修正引力理论是广义相对论的替代理论,其中非度规标量$Q$是引力相互作用的负责候选者。本文考虑了$f(Q)$引力下的体粘宇宙流体主导的Friedmann-Lemâitre-Robertson-Walker宇宙学模型,其泛函形式为$f(Q)=αQ^n$,其中$α$和$n$是模型的自由参数.我们约束我们的模型与最近的万神殿超新星数据集的1048个数据点,哈勃数据集的31个数据点和重子声学振荡数据集组成的6个点。对于更高的红移值,很明显$f(Q)$宇宙学比标准宇宙学更好地拟合数据。我们提出了我们的减速参数与红移的演变,它正确地预测了宇宙膨胀从减速到加速阶段的过渡。给出了密度、体粘滞压力和有效状态参数方程随红移的演化。这表明宇宙流体中的体粘滞系数是获得有效驱动宇宙膨胀的负压的有效候选者。我们还考察了不同能量条件下的行为,以检验我们的宇宙学$f(Q)$模型的可行性。此外,还研究了状态探测器诊断,以区分不同的暗能量模型。
2022-11-23 gr-qc hep-th
Crossing of the w=-1 barrier in viscous modified gravity
我们考虑引力的一种修正形式,其中作用量包含标量曲率的幂α。它显示了如何在空间平坦的宇宙中的体积粘度的存在可能会驱动宇宙流体进入幻影区(w<-1),从而进入大撕裂奇点,即使它位于在非粘性情况下的精华区(w>-1)。发生这种情况的条件是体积粘度包含标量展开的幂(2 α-1)。两个具体的例子进行了详细讨论。本文是对最近关于爱因斯坦引力中的势垒穿越问题的研究的一个推广。Brevik和O. Gorbunova,Gen. Relativ.重力37(2005)2039。
2006-01-24 gr-qc hep-th
Viscous FRW Cosmology in Modified Gravity
我们讨论了引力的一种修正形式,它意味着作用量包含标量曲率的幂α。假设与宇宙流体耦合。作为流体的状态方程,我们采用最简单的版本,其中压力与密度成正比。基于对标度因子随时间变化的一个自然的估计,我们证明了对于一般α,运动方程是满足的。并且满足能量守恒和动量守恒的条件。此外,我们还研究了允许流体具有体粘滞度的情况,发现了值得注意的事实:形式的一致性要求体粘滞度与标量展开的幂(2α-1)成正比.在爱因斯坦引力中,α=1,这意味着体粘滞系数与标量膨胀成正比。这个数学结果是物理上的兴趣;正如最近讨论的作者,原则上存在一个粘度驱动的过渡的流体从quintessence区域到幻影区域,这意味着未来的大撕裂奇点。
2005-08-10 gr-qc hep-th
Non-adiabatic dark fluid cosmology
我们模拟宇宙底层的暗区的粘性流体与状态方程$p=-ζΘ$,其中$Θ$是流体膨胀标量和$ζ$是体积粘度的系数,我们假设一个依赖$ζ\propto ρ^ν$的能量密度$ρ$。均匀和各向同性的背景动力学与状态方程为$p = - A/ρ^α$的广义Chaubergin气体的动力学一致。然而,粘性模型的扰动动力学本质上是非绝热的,并且与Chaubergin气体的情况有质的不同。特别是,它避免了短尺度的不稳定性和/或振荡,这显然已经排除了统一的模型的Chaubergin气体类型。我们计算了物质的功率谱,并证明了非绝热模型与2dFGRS和SDSS观测的数据是相容的。一个$χ^{2}$-分析表明,对于某些参数组合的粘性暗流体(VDF)模型是很好的竞争力与$Λ$ CDM模型。这些结果表明,\textit{non-adiabatic}统一模型可以被视为基于广义相对论描述宇宙底层的潜在竞争者。
2009-05-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark energy cosmology: the equivalent description via different theoretical models and cosmography tests
我们回顾了不同的暗能量宇宙学。特别是,我们提出了$Λ$ CDM宇宙学,小撕裂和伪撕裂宇宙,幻影和精华宇宙与I,II,III和IV型有限时间未来奇点和非奇异暗能量宇宙。在第一部分中,我们解释了$Λ$ CDM模型和完善的观测测试,限制了目前的宇宙加速。之后,我们研究了暗流体宇宙,其中流体具有相当一般的状态方程(EoS)[包括不均匀或不完美的EoS]。所有这些暗能量宇宙学都被明确地实现了,并探讨了它们的性质。结果表明,上述所有的暗能量宇宙都可以模拟目前的$Λ$ CDM模型,与最近的观测数据相一致。此外,特别注意不同的暗能量模型的等效性。我们考虑单标量场和多标量场理论,快子标量理论和全息暗能量作为模型的电流加速度的精髓/幻影宇宙学的功能,并证明其等价于相应的流体描述。第二部分研究了另一类等价的暗能量模型,包括$F(R)$引力、$F(R)$ Hoenava-Lifshitz引力和遥平行$f(T)$引力。描述了代表$Λ$类CDM宇宙或具有精华/幻影性质的加速膨胀的模型的宇宙学。最后,我们探讨了用宇宙学检验暗能量和广义相对论的替代引力模型的问题。通过对大样本数据的精确数据分析,可以消除参数间的退化,并给出了实例。
2012-07-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Late-Time Viscous Cosmology in $f(R,T)$ Gravity
本文提出了另一种途径来满足后期加速度的要求,考虑粘性系数为$ζ=ζ_{0}+ ζ_{1} H + ζ_{2} H^{2}$的大体积粘性流体,其中$ζ_{0}, ζ_{1}, ζ_{2}$是$f(R,T)$修正重力框架中的常数。我们假定$f(R,T)$函数形式为$f=R+2αT$,其中$α$为常数。然后,我们解决了场方程的哈勃参数和研究宇宙动力学的运动学变量,如减速,急动,抢购和lerk参数作为宇宙时间的函数。我们观察到的减速参数是高度敏感的$α$,并经历了签名翻转周围$t\sim 10$陀螺仪的$α=-0.179$,这是有利的观察。我们的模型的EoS参数假设在$t_{0}=13.7$陀螺仪上接近$-1$的值,这与最新的普朗克测量结果非常一致。接下来,我们研究了能量条件的演化,发现我们的模型违反了强能量条件,以解释晚期宇宙加速。为了理解由体粘重子流体模拟的暗能量的性质,我们进行了一些几何诊断,如$\{r,s\}$和$\{r,q\}$平面。我们发现这个模型在早期模仿了Chaubergin气体型暗能量模型的性质,而在遥远的未来则是Quintessence类型。最后,我们研究了我们的模型的连续性方程的破坏,并表明,为了解释宇宙加速在目前的时代,能量动量必须违反。
2020-07-14 gr-qc hep-th
Behaviours of rip cosmological models in $f(Q,C)$ gravity
本研究探讨了 $f(Q,C)$ 引力理论中的 rip 宇宙学模型,通过假设特定函数形式分析 Little Rip、Big Rip 和 Pseudo Rip 模型的物理参数与能量条件,发现模型违反强能量约束但能避免奇点,且与当代宇宙数据高度吻合。
2024-04-26 gr-qc hep-th
Cosmology from Newton-Chern-Simons gravity
我们研究了一个五维非相对论引力理论,它的作用是由一个引力扇区和一个物质扇区组成的,其中引力扇区由所谓的Newton-Chern-Simons引力给出,物质扇区由理想流体描述。在时间做宇宙学,所获得的场方程显示出密切的类比与可投射版本的Hoenava-Lifshitz理论在(3+1)维。解及其渐近极限,特别是一个幻影的解决方案与未来的奇点想起一个小大撕裂未来奇点。
2019-11-13 hep-th
A Brief Review of the Singularities in 4D and 5D Viscous Cosmologies Near the Future Singularity
研究了宇宙流体中能量密度ρ(t)和哈勃参数H(t)等物理量在未来奇点附近的解析性质。考虑了4D和5D宇宙学(5D情况下的Randall-Sundrum II模型),并假设流体具有体积粘度ε。我们考虑爱因斯坦引力和修正引力,在后者的情况下,拉格朗日量包含一个项R^α,α为常数。如果λ与标量膨胀的幂(2α-1)成比例,则流体可以由于粘性而从精华区域进入体模区域。一个值得注意的性质是,膜上的4D奇异性会转移到体区域。
2008-11-07 gr-qc hep-th
Turnaround in Cyclic Cosmology
人们推测,膜世界中的暗能量是如何帮助调和无限循环宇宙学与热力学第二定律的。我们描述了一种循环宇宙学,其中暗能量每次都会导致一个转折点,就在即将到来的大撕裂之前,在大撕裂之前,我们宇宙的体积和熵都减少了一个巨大的因素,同时产生了许多独立的同样小的收缩宇宙。我们宇宙的熵在转向时几乎降到零,但在循环的剩余时间里,在没有物质的收缩过程中增加了一个几乎消失的小数量,然后在暴胀膨胀过程中增加了一个很大的因子。
2006-11-05 hep-th