Effects of Electromagnetic Field on the Dynamics of Bianchi type $VI_0$ Universe with Anisotropic Dark Energy
研究了在各向异性暗能量存在下具有宇宙学常数的空间均匀各向异性Bianchi型$VI_0$宇宙模型.我们研究了电磁场对宇宙动力学和暗能量各向异性行为的影响。平均哈勃参数的变化规律被用来寻找爱因斯坦场方程的精确解。我们发现，电磁场促进了暗能量的各向异性行为，使其在未来的演化中变得各向同性。结果表明，即使存在电磁场和各向异性流体，宇宙模型也具有各向同性行为。
2010-08-04 gr-qc
Charged particle geodesics and closed timelike curves in an electromagnetic universe
本文研究旋转Bertotti-Robinson电磁宇宙中带电粒子的手性流动，证明闭合类时曲线以Gödel方式出现，且主要局域于带电旋转黑洞的近视界区域。
2024-05-27 astro-ph.CO gr-qc
On the Asymptotic Character of Electromagnetic Waves in a Friedmann-Robertson-Walker Universe
在Friedmann-Robertson-Walker（FRW）宇宙学的背景下研究了电磁波的渐近性质。电磁场被认为是小扰动的背景时空和麦克斯韦方程组的所有三种情况下解决平坦，封闭和开放的FRW宇宙。研究了这些解的渐近性质，并讨论了它们与电磁波的宇宙学尾问题的关系。
2004-05-28 astro-ph gr-qc
"Plane" electromagnetic wave in spatially flat Friedman universe
电磁理论在很大程度上是与度规无关的。在引入度规之前，它被称为预度规电动力学。度规进入本构关系。我们考虑这个关系的弗里德曼模型的一个膨胀的宇宙，并发现，场量的大小取决于标度因子。然而，这个因素并没有进入真空的磁导率和介电常数。对于空间平坦度规，得到了空间均匀的电磁场。在此基础上，找到了平面电磁波，其中均匀场起振幅的作用。事实证明，频率和波的余矢量的大小取决于决定红移的比例因子，但波的相速度是恒定的。
2018-09-07 gr-qc
Interaction of Bianchi Type-I Anisotropic Cloud String Cosmological Model Universe with Electromagnetic Field
本文在广义相对论的背景下研究了Bianchi I型各向异性云弦宇宙模型宇宙与电磁场的相互作用。本文假定能量动量张量是静止能量密度与弦张力密度之和。为了得到爱因斯坦场方程的精确解，我们把平均标度因子作为时间的积分函数。讨论了模型各物理参数的动力学和意义。
2019-10-15 gr-qc
Thermodynamical Behaviour of Inhomogeneous Universe with Varying $Λ$ in Presence of Electromagnetic Field
得到了电磁场作用下具有变化$ Λ$的非均匀宇宙的热力学行为。$ F_{12} $是电磁场张量的非零分量。为了得到确定性解，假设自由引力场是PetrovII型非简并的，我们发现宇宙学常数很小，而且是正的，这一结果得到了高Z超新星Ia小组和超新星宇宙学计划最近的超新星观测结果的支持.建立了宇宙学常数与物理量之间的关系。文中还讨论了该模型的一些物理和几何性质。
2009-11-19 gr-qc
On a remarkable electromagnetic field in the Einstein Universe
我们提出了爱因斯坦宇宙中麦克斯韦方程组的一个时间依赖的解决方案，其电场和磁场，所看到的固定的观察者，是对齐的$3$ -球$S^3$的克利福德平行线。闵可夫斯基的时空和（区域）的爱因斯坦圆柱体之间的共形等价，然后利用，以获得一个打结，有限的能量，辐射解决方案的麦克斯韦方程组在平坦的时空。我们还讨论了在扩展的封闭弗里德曼模型中类似的电磁场，并计算了这种配置的物质含量。
2017-05-22 gr-qc
String Cosmological Model in Cylindrically Symmetric Inhomogeneous Universe with Electromagnetic Field II
研究了电磁场存在下的非均匀弦宇宙学模型。我们假定F_{12}是电磁场张量F_{ij}中唯一的非零分量。麦克斯韦方程表明，F_{12}是$x$单独的函数，而磁导率是x和t两者的函数。为了得到确定性解，假定模型中的展开（$θ$）与剪切张量$σ^{i}_{j}$的本征值$σ^{1}_{1}$成比例。文中还讨论了该模型的一些物理和几何性质。
2007-07-29 gr-qc
Status of Electromagnetic Accelerating Universe
本研究提出将暗能量解释为暗物质中占多数的带电组分的新方法，构建电磁加速宇宙模型，该模型当前弗里德曼方程与传统方法一致，宇宙学常数随物质成分时间演化，状态方程符合观测精度。
2024-04-13 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Avoidance of Schwinger Mechanism in Electromagnetically Accelerating Universe
本研究针对电磁加速宇宙（EAU）模型中强电场可能触发酵维格效应、使驱动宇宙加速的原初极大质量裸奇点（PEMNSs）放电的问题，推导得出EAU模型中PEMNSs的电荷与质量需满足的约束条件。
2024-08-19 gr-qc
Parameter estimation of a nonlinear magnetic universe from observations
本文用Ia型超新星、长伽马射线暴和哈勃参数的观测数据检验了由服从拉格朗日函数L = γ F ^α（F为电磁不变量）的非线性磁场与Robertson-Walker几何耦合而成的宇宙学模型。统计分析表明，非线性电磁物质的加入足以产生观测到的加速膨胀，而不需要加入暗能量成分。在α =-1的情况下，电磁物质丰度为$Ω_B$，从所有观测数据集的组合中得到最佳拟合Ω_B = 0.562 ^{+0.037}-0.038}，当α =-1/4时，Ω_B = 0.654 ^{+0.040}-0.040};当α =-1/8时，Ω_B = 0.683 ^{+0.039}-0.043}。这些结果表明，非线性电磁物质可以扮演暗能量的角色，具有可测量场的理论优势。
2014-03-25 astro-ph.CO gr-qc
Behaviour of a spin-1/2 particle in Schwarzschild embedded in an electromagnetic universe
研究了电荷耦合电磁宇宙中Schwarzschild黑洞的Dirac方程。采用Newman-Penrose形式，将自旋为1/2的带电粒子的方程分解为径向方程和角向方程。得到的角方程类似于史瓦西几何。对于径向方程，我们设法得到一维薛定谔型波动方程的有效势。由于周围电磁场的存在，考虑了与带电自旋-1/2的相互作用。最后，我们研究的行为的电位绘制它们作为径向距离的函数，并暴露的外部参数，电荷和粒子的频率对它们的影响。
2017-02-05 gr-qc
One-electron atoms in Schwarzschild Universe Bare and electromagnetically dressed cases
在Weber的框架下考虑了外电磁场作用下单电子原子的量子力学。本文推广了前人的研究结果，即对于给定的源和场的结构，考虑了弯曲背景引起的电磁势的变化。该公式是专门针对史瓦西背景的情况。计算了裸原子和Zeeman/Stark效应对能级的第一修正，显示出有意义的量级的可能变化。
2014-02-11 gr-qc quant-ph
Entangled Particles Tunneling From a Schwarzschild Black Hole immersed in an Electromagnetic Universe with GUP
量子引力在Planck尺度下具有令人兴奋的特性，利用半经典隧穿方法研究了广义不确定原理（GUP）对电磁宇宙中Schwarzschild黑洞中纠缠标量/费米子粒子隧穿的影响.这个黑洞的霍金温度与一个外部参数“a”的量子校正修改了纠缠粒子的霍金温度。
2015-12-09 gr-qc hep-th
Motion of charged particles in an electromagnetic swirling universe: The complete set of solutions
本文研究电磁旋涡宇宙中带电粒子的运动，通过 Hamilton-Jacobi 方法解耦运动方程并发现第四个运动常数，给出用初等函数和椭圆函数表示的完整解析解，并分析了带电与不带电粒子的轨道类型。
2024-07-04 gr-qc
Inhomogeneous Bulk Viscous Fluid Universe with Electromagnetic Field and Variable $Λ$-Term
建立了电磁场作用下体粘滞流体分布的几何对称非均匀宇宙学模型。磁场的来源是由于沿z轴产生的电流。$F_{12}$是电磁场张量的非零分量。为了得到确定性解，假设模型中的膨胀$θ$与剪切$σ$成比例。发现这些模型的宇宙学常数值在较晚的时间是小的和正值的，这与最近的Ia超新星观测结果是一致的。物理和几何方面的模型也讨论了存在和不存在的磁场。
2008-07-26 gr-qc
Lyra's cosmology of inhomogeneous universe with electromagnetic field
在Lyra几何的框架下，得到了具有电-磁场的理想流体分布的平面对称非均匀宇宙学模型。为了得到确定性解，我考虑了$ A=f(x)ν(t) $、$ B=g(x)μ(t) $和$ C=h(x)μ(t) $，其中A、B和C是度量系数。我们发现，这些解推广了Pradhan，Yadav和Singh（2007）的解，并且与最近对Ia型超新星的观测结果一致。详细研究了模型的物理和运动学性质。
2010-04-09 gr-qc
Inhomogeneous Perfect Fluid Universe with Electromagnetic Field in Lyra Geometry
在Lyra几何的背景下，得到了一类新的具有电磁场的理想流体分布的柱对称非均匀宇宙学模型。在考虑均匀位移场和时间依赖位移场的情况下，我们得到了两类解。磁场的来源是由于沿z轴产生的电流。只有$F_{12}$是电磁场张量的非零分量。为了得到确定性解，假设模型中的膨胀$θ$与剪切$σ$成比例。结果表明，这些解与最近对Ia型超新星的观测结果一致，位移矢量$β(t)$对熵有影响.物理和几何方面的模型也讨论了存在和不存在的磁场。
2008-08-22 gr-qc
Influence of electromagnetic fields on the evolution of initially homogeneous and isotropic universe
这里给出的简单精确解描述了在初始奇点附近空间几何是渐近均匀和各向同性的宇宙，但其演化受原始磁场的影响。在所有这些“变形的”弗里德曼模型（空间平坦、开放或封闭）中，初始磁场集中在某个对称轴附近，它们的线是圆--方位角坐标$φ$的线。由于宇宙膨胀，磁场的时间依赖性（根据法拉第定律）导致无源电场的出现。与弗里德曼模型相比，宇宙膨胀在穿过磁场的空间方向上加速，而在沿着磁力线的方向上减速。因此，在平坦和开放的模型中，在流体共动坐标系中，$φ$的长度--半径足够大或足够晚的$φ$的长度--对于$t\to\infty$来说会减小并消失。这意味着，在平坦和开放的模型中，我们在离轴很远的地方，即离我们解中电磁场集中的区域，有一个时空的部分动力学封闭。为了得到简单的精确解的爱因斯坦-麦克斯韦和完美的流体方程，我们假设完美的流体（支持各向同性和均匀的“背景”弗里德曼几何），而异国情调，刚性物质状态方程$\varepsilon=p$。然而，似乎有理由期待，在具有更现实的物质状态方程的宇宙中，几何和强电磁场的相互动力学可能会发生类似的效应。
2013-02-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
String Cosmological Model in Cylindrically Symmetric Inhomogeneous Universe with Electromagnetic Field
研究了电磁场存在下的椭圆对称非均匀弦宇宙模型。我们假设$F_{12}$是$F_{ij}$的唯一非零分量。麦克斯韦方程要求$F_{12}$是$x$和$t$两者的函数，磁导率是$x$和$t$两者的函数。为了得到确定性解，假定模型中的展开（$θ$）与剪切张量$σ^{i}_{j}$的本征值$σ^{1}_{1}$成比例。导出的模型代表的通货膨胀的情况下，适当的体积随宇宙时间呈指数增长。据观察，该模型具有点型奇点。模型的物理和几何方面进行了讨论。
2014-05-04 gr-qc
Origin of Magnetic Fields in the Universe Due to Nonminimal Gravitational-Electromagnetic Coupling
基本上，宇宙中产生磁场B的唯一现有理论是在螺旋星系中产生10^{-20} G量级的种子场，该种子场随后被认为通过发电机过程或10^{-12} -10 ^{-10}量级的种子星系际场放大到观察到的10^{-6} - 10 ^{-5} G。G被坍缩和差动旋转放大。然而，今天还没有令人满意的发电机理论。我们证明了在旋涡星系中10^{-6} - 10^{-5} G的磁场是由非最小引力-电磁耦合直接获得的，而不需要显著的发电机放大。
1997-01-28 astro-ph gr-qc
Entropy Bound for the TM Electromagnetic Field in the Half Einstein Universe
给出了半爱因斯坦宇宙中电磁场TM模的熵/能量比的显式计算。这种几何形状提供了一个数学上方便和物理上有指导意义的例子，说明电磁和热力学量如何作为无量纲参数δ=1/2πaT的函数，a是标度因子，T是温度。在物理基础上（与弛豫时间有关），小δ的情况与热力学有关。我们发现，只要δ是小的，熵/能量比的行为以相同的方式为TE模式。因此熵是有界的。这种形式也便于研究频散的影响。我们讨论了一个例子，其中一个尖锐的截止色散关系可以在原则上截断的电磁振荡在爱因斯坦腔，只有最低的模式生存。
2007-04-12 gr-qc hep-th
Time-domain supersymmetry for massless scalar and electromagnetic fields in anisotropic cosmologies
研究证明任意各向异性宇宙模型均可为无质量标量场和电磁场诱导时域超对称，并分别通过双宇宙标量场与单宇宙电磁偏振超伴加以表征。
2023-06-08 gr-qc
Collision of strong gravitational and electromagnetic waves in the expanding universe
本文给出了在膨胀宇宙（对称Kasner时空）中传播的任意剖面的强非孤子电磁行波与引力和/或电磁孤子波的碰撞和非线性相互作用过程的精确解析模型。与强烈的行波能破坏孤子的直观预期相反，孤子在与任意振幅和剖面的电磁波相互作用过程中仍然存在，但其参数在这种相互作用的影响下开始演化。如果传播的电磁波具有有限的持续时间，相互作用后的孤子参数再次取常数，但这些值通常不同于相互作用前的值。基于Einstein -麦克斯韦方程组的精确解，我们的模型演示了一系列非线性现象，如（a）两个电磁波碰撞产生引力波，（b）引力孤子与行波电磁波碰撞产生电磁孤子波，（c）一部分孤子波在行进电磁波的传播方向上的散射，（d）波相互作用区场的准周期振荡性质和引力波与电磁波在该区域的多次相互变换。这些图说明了广义相对论中非线性波相互作用的这些特征。
2016-02-29 gr-qc hep-th nlin.SI
Power spectrum for perturbations in an inflationary model for a closed universe
我们导出了曲率参数为${\mathcal K}=1$的暴胀宇宙中原初量子涨落的功率谱。这是通过使用规范不变变量的正则量子引力的惠勒-德威特方程的Born-Oppenheimer型近似方案来实现的。与平面模型相比，封闭模型在大尺度下表现出能量的不足。
2022-04-04 astro-ph.CO gr-qc
Homogeneous and isotropic cosmologies with nonlinear electromagnetic radiation
在本文中，我检查宇宙模型，包含一个随机背景的非线性电磁辐射。我表明，Born-Infeld电动力学的状态方程参数，$w=P/ρ$，保持接近1/3的整个宇宙的演化，如果$E^2=B^2$在宇宙晚期的高度准确性。最近人们在磁宇宙中研究了具有$L=-{1/4}F^2+αF^4$形式的电磁拉格朗日量的理论，在磁宇宙中电场为零。结果表明，$F^4$项可以在早期宇宙中产生反弹，避免初始奇点。在这里，我表明，包含一个电场，$E^2\simeq B^2$在宇宙后期，消除反弹和宇宙“开始”在一个初始的奇点。我还研究理论与拉格朗日的形式$L=-{1/4}F^2-μ^8/F^2$，已被证明产生一段时间的后期加速膨胀的磁性宇宙。我表明，如果引入电场，加速阶段只会发生，如果$E^2<3B^2$。
2008-11-18 astro-ph gr-qc hep-th
Primordial Magnetogenesis in a Bouncing Universe
我们调查原始的磁场和通过量子反弹的电磁场的演化，在一个模型中，在遥远的过去开始从一个收缩阶段，只有灰尘是本和电磁场是在绝热量子真空状态。通过包括曲率和电磁之间的耦合的形式$RF_{μν}F^{μν}$，我们发现可接受的磁场种子在1兆秒差距（Mpc）的当前观测约束，和磁功率谱演变为幂律与频谱指数$n_B=6$。它还表明，电磁反作用是不是一个问题，在仔细审查的模型。
2020-05-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Electromagnetic Mach principle
我们将介绍一个规范模型，它的电磁耦合常数和局域质量与宇宙中所有的电荷有关。我们将使用标准狄拉克作用量，但其中质量和电磁耦合常数是宇宙中所有电荷之和的函数，这代表了电磁耦合常数的马赫原理。形式化不是明显的洛伦兹不变量，但是洛伦兹不变量可以通过执行狄拉克场的相变来恢复。
2011-06-28 gr-qc hep-th
Anisotropic inflation with a non-minimally coupled electromagnetic field to gravity
我们考虑非极小引力模型的$Y(R) F^2$ -形式.我们研究了一个特殊的情况下，该模型的高阶导数被消除，但标量曲率$R$是通过约束$Y_RF_{mn}F^{mn} =-\frac{2}{κ^2}$保持动力学。所得到的有效流体可以用电磁场与真空的相互作用来表示，即真空的能量密度随$R$的变化而变化，而常规电磁场的能量密度则随$\frac{Y(R)}{2}$的变化而变化。我们给出了各向异性膨胀的精确解，假设宇宙的体积标度因子呈现幂律膨胀。方向标度因子不一定表现出幂律扩展，这将引起恒定的扩展各向异性，而是非平凡地扩展并引起最终收敛到非零常数的非单调演变的扩展各向异性。基于这一事实，我们讨论了各向异性的e折叠在膨胀过程中，通过考虑所观察到的标度不变性的CMB和要求宇宙经历相同数量的e折叠在所有方向上。我们计算了膨胀结束时的剩余膨胀各向异性，尽管由于膨胀各向异性的非单调行为，宇宙的所有轴在膨胀结束时都经历了相同数量的e-折叠。我们还讨论了在暴胀的前几次e折叠中修正电磁场的产生及其对真空的持续性，直到暴胀结束。
2017-11-16 astro-ph.CO gr-qc
Electromagnetic Antennas for the Resonant Detection of the Stochastic Gravitational Wave Background
本文研究共振电磁腔对近100 MHz随机引力波背景的频率灵敏度，提出探测其截止频率和频谱能量密度的方法。
2023-11-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Ultrarelativistic black hole in an external electromagnetic field and gravitational waves in the Melvin universe
我们研究了浸没在外部电磁场中的史瓦西黑洞的超相对论性增强，由Ernst发现的爱因斯坦-麦克斯韦方程组的精确解描述（"史瓦西-梅尔文“度量）。根据Aichelburg和Sexl的经典方法，确定了“以光速”运动的黑洞产生的引力场和变换后的电磁场。相应的精确解描述了一个脉冲引力波在静态的、圆柱对称的、Melvin的真空宇宙中传播，对于一个消失的电磁场，它简化为众所周知的Aichelburg-Sexl pp波。在助推过程中，原来的彼得罗夫I型的Schwarzschild-Melvin解决方案简化为II型的冲动，并在其他地方的D型。波前的几何形状进行了研究，特别是它的非常数高斯曲率。此外，在Melvin宇宙中的脉冲波的更一般的类构造通过一个六维嵌入形式主义适应的背景。文中还给出了一个坐标系，在该坐标系中，所有的脉冲度量都是连续的.最后，它表明，这些解决方案是一个家庭的严格引力波与任意的配置文件的极限情况。这个家族与Garfinkle和Melvin以前发现的解决方案一致。因此，我们补充了他们的分析，特别是证明这样的时空是II型的，属于孔特类。
2003-11-27 gr-qc hep-th
A new bifurcation in the Universe
我们证明了广义相对论与非最小耦合电磁场的组合系统在一个由宇宙学常数驱动的宇宙框架中呈现出分岔。在同样的框架中，我们证明了这样的状态的存在，即所产生的组合能量（电磁场的最小和非最小耦合能量动量张量的总和）在一种违反作用-反应原理的情况下消失。
2019-04-02 gr-qc
Cosmological Imprints of a Generalized Chaplygin Gas Model for the Early Universe
我们提出了一个早期宇宙的唯象模型，其中有一个早期的“精髓”阶段和辐射主导的时代之间的平稳过渡。物质的含量是由一个适当修改的Chaubergin气体为早期宇宙。我们通过将标量扰动的原始功率谱映射到WMAP7的最新数据来观测约束模型。我们也计算了原始引力波的频谱，就像今天测量的那样。我们表明，频谱的高频区域取决于模型的自由参数，最重要的是，这一区域的频谱可以在未来的引力波探测器的范围内。
2011-04-04 astro-ph.CO gr-qc
Negative phase velocity of electromagnetic waves and the cosmological constant
研究了波矢方向与时均坡印廷矢量相反的电磁平面波在具有分段均匀度规的宇宙时空中的传播，证明了这种负相速（NPV）传播在某些de Sitter时空中是可能的，但在反de Sitter时空中是不可能的.这种差异表明，通过光学/电磁实验来分辨四维宇宙的宇宙学常数与五维膜宇宙的区别是可能的。
2005-03-15 astro-ph gr-qc hep-th
Optical appearance, Hawking radiation, and Barrow thermodynamics of Letelier black hole in electromagnetic universe
Eastern Mediterranean University（东地中海大学）；Al-Hussein Bin Talal University（侯赛因·本·塔拉尔大学）；The Assam Royal Global University（阿萨姆皇家全球大学）
本文研究了电磁宇宙中Letelier黑洞的光学特性、霍金辐射及Barrow热力学，分析了其阴影、辐射谱及准周期振荡特征。
2025-12-21 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Atoms and Forces of Interaction Between Elementary Particles in the Expanding Universe
本文将早先发展的构造Dirac粒子与一般引力场相互作用的自共轭哈密顿量的算法推广到电磁场的情形。该哈密顿量适用于当引力场描述空间平坦的Friedmann模型时的情况，并且电磁场是扩展到该模型的情况的库仑势。在宇宙空间平坦膨胀的条件下，对原子系统和相互作用的电磁力的分析表明，原子能级系统不随宇宙时间而变化。在空间平坦的弗里德曼模型中，原子的谱线在宇宙学时间的不同点上是相同的。在这种情况下，红移完全由在膨胀的宇宙中运动的光子波长的增长决定。同时，基本粒子之间的相互作用力会随着宇宙的膨胀而改变。
2011-11-04 gr-qc hep-th
Light propagation through random hyperbolic media: from a pile of sand to large scale structure of present day universe
我们分析了电磁场通过随机介质的传播，该介质由双曲型超材料域分隔正常的“椭圆”空间的区域。这种情况可能发生在一个问题中，就像9微米光通过一堆沙子传播一样常见，或者像早期宇宙中的电磁场行为一样奇异，在电弱相变之后。我们证明了随机双曲和随机“椭圆”介质中的空间场分布看起来截然不同。这种效应可能被用来估计早期宇宙中存在的磁场的大小。
2013-02-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
CMB power spectrum in the emergent universe with k-essence
本文研究具有k-essence的涌现宇宙，通过稳定性分析和Mukhanov-Sasaki方程求解，发现原初功率谱和CMB TT谱在大尺度上被抑制。
2023-05-10 gr-qc
Bianchi Class B Spacetimes with Electromagnetic Fields
本文对一类含有三个类空的Bianchi B类Killing矢量的宇宙时空进行了深入的分析。利用动力系统分析，我们证明了Einstein-麦克斯韦方程组的真空平面波解族是膨胀宇宙的稳定吸引子。相动力学的详细研究特定的对称模型。对于某些特殊情况，我们对系统进行了精确的积分，以确定定性特征。据我们所知，所获得的一些解决方案以前没有提出过。最后，基于这些解，我们讨论了这些齐次模型与开放FLRW宇宙的扰动之间的关系。我们认为，真空平面波模式对应于一定的电磁扰动的长波长极限。
2012-03-12 gr-qc
Electrodynamics on Cosmological Scales
麦克斯韦方程组不能描述一个均匀的、各向同性的、具有均匀分布的净电荷的宇宙，因为在这样的宇宙中，电磁场张量必须处处为零。对于具有非零净电荷的封闭宇宙，无论时空对称性和电荷分布如何，麦克斯韦方程组总是不成立。这两个悖论表明，麦克斯韦方程组需要修改，以适用于整个宇宙。我们考虑了两类修正的麦克斯韦方程组，它们都能解决这个悖论。一个是包含光子质量项的Proca型方程。这种电磁场方程可以自然地从自发对称性破缺和量子场论中的希格斯机制中产生，其中光子通过吃掉无质量的戈德斯通玻色子获得质量。然而，当对称性恢复时，光子失去了它们的质量，悖论再次出现。另一类修正的麦克斯韦方程组，在我们看来更有吸引力，它包含一个电磁势矢量与时空曲率张量耦合的项。这类电磁场方程没有引入新的维度参数，并返回到平坦或里奇平坦时空中的麦克斯韦方程。我们表明，曲率耦合项可以自然地产生的模糊性，在扩展麦克斯韦方程组从一个平坦的时空，弯曲的时空通过最小替换规则。研究了修正的麦克斯韦方程组的一些结果。结果表明，在合理的参数下，修正不影响已有的实验和观测。然而，具有曲率耦合项的场方程可以在质量密度高或电磁辐射的重力在动力学中起主导作用的天体物理环境中检验，例如，中子星和早期宇宙的内部。
2016-02-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Spectrum of a stochastic diffusion in an expanding universe
本文讨论了暖暴胀模型中随机波动方程的强耗散极限所导致的扩散方程。我们表明，在指数展开模型中的标量扰动的长波功率谱与该时空上的量子涨落谱相吻合。
2019-04-14 gr-qc
Special features in the asymptotic expression of the electromagnetic spectrum from dipole which free fall into a Schwarzschild black hole
研究了自由落体偶极子径向落入Schwarzschild黑洞时辐射的电磁波谱的特征。这些特征可作为黑洞质量测定的另一种方法。这些特征还可以用来确定黑洞周围磁层或吸积盘的某些特征。
2013-04-02 astro-ph.HE gr-qc
Primordial Gravitational Waves Spectrum in the Coupled-Scalar-Tachyon Bounce Universe
本文详细推导了耦合标量-超光速粒子反弹宇宙中原初度规微扰张量模的运动方程。我们求解了反弹前收缩期和反弹后膨胀期的引力波方程。为了与张量扰动的解相匹配，我们将反弹过程理想化，同时保留了反弹宇宙的基本物理性质。我们提出了两个匹配条件：一个是保证引力波函数的连续性，另一个是尊重反弹动力学的对称性。匹配条件连接了引力波解在反弹前后的两个独立模态。我们进一步分析了反弹宇宙中引力波谱的尺度依赖性和时间依赖性，并与单场暴胀情形下的原初谱进行了比较。我们讨论了早期宇宙物理学的影响，目前的模型独立的观测签名提取的反弹宇宙。
2019-01-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Quantum Fields in an Expanding Universe
本文用不变量法将Robertson-Walker度规中的标量场的分析推广到电磁场和Dirac场。重新考察了共形性与粒子产生的关系，证明了电磁作用量和无质量旋量作用量是共形不变的，而无质量共形耦合的标量场不是.对于标量场的情况下，它指出，由于表面项的共形对称性的破坏，虽然运动方程的影响不大，导致量子化理论的影响。
1999-09-02 gr-qc
Seminal Electromagnetic fields from preinflation
本文通过扩展量子代数和含边界项的引力模型，研究了暴涨前宇宙中原始电磁场的几何动力学，发现大尺度磁场可从零初始能量密度自然演化至当今观测值，无需强加过大初始条件。
2024-06-30 gr-qc
One spectrum to cure them all: Signature from early Universe solves major anomalies and tensions in cosmology
普朗克卫星观测到的宇宙微波背景（CMB）温度谱中的声峰似乎比我们根据标准模型透镜效应所预期的要平滑。这种反常效应也可以通过空间封闭的宇宙来模拟，宇宙具有非常低的哈勃常数，从而消除了宇宙学观测之间已经存在的不一致性。我们重建了早期宇宙的一个签名，一种具有特征频率的量子波动原始光谱中的特殊振荡形式，解决了所有这些异常。有趣的是，我们发现这种形式的原始光谱解决或基本上消退，在宇宙学的标准模型在拟合不同的观测，即普朗克CMB，集群和弱透镜剪切测量从几个大尺度结构调查，哈勃常数的本地测量，以及最近估计的宇宙年龄从球状星团的各种紧张局势。我们支持我们的发现现象学，提出了一个分析形式的原始光谱具有类似的功能，并证明它非常符合各种组合的宇宙学观测。我们进一步支持我们的研究结果在理论上，通过引入一个单一的标量场潜在的通货膨胀，可以产生这样一种形式的原始频谱。
2022-01-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Dark Magnetism of the Universe
尽管麦克斯韦电磁学成功地描述了小尺度上的电磁相互作用，但我们对宇宙学距离上电磁场的行为知之甚少。因此，最近有人提出，暗能量和宇宙磁场起源的问题可能指向麦克斯韦理论在大尺度上的修正。在这里，我们回顾这样一个建议，其中通常被消除的标量状态是由洛伦兹条件允许传播。在超哈勃尺度上，新模式本质上是由电磁势的时间分量给出的，并作为能量动量张量的有效宇宙学常数。新的状态可以从暴胀过程中的量子涨落产生，它表明，宇宙学常数的预测值与观测一致，假设暴胀发生在电弱尺度。我们还考虑更一般的理论，包括非最小耦合时空曲率的存在下的时间电磁背景。我们表明，无论是在最小和非最小的情况下，修改后的麦克斯韦方程组包括新的有效电流项，可以产生磁场从亚银河尺度到目前的哈勃视界。相应的振幅可能足以产生一个星系发电机，甚至可以解释原星系云中的坍缩和差异旋转观测。
2011-12-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Induced gravitational waves as a probe of thermal history of the universe
标量微扰引起的引力波是小尺度上原初密度微扰谱的一种探测。在本文中，我们表明，它们也可以探测宇宙的热历史。我们假设宇宙经历了一个状态方程参数为常数$w$的阶段，接着是辐射主导的常规大爆炸宇宙阶段。我们发现，减速宇宙学的诱导随机引力波背景功率谱的红外斜率与宇宙状态方程有关。此外，诱导的引力波谱在再加热尺度附近一般具有破缺的幂律形状。有趣的是，低于状态方程参数的阈值$w=0$，破幂律在标量谱中呈现出狄拉克δ峰的峰。对于有限宽度峰，阈值根据宽度值变为$w=-1/15$。在某些情况下，这样一个破幂律的引力波谱可能退化为其他来源的谱，比如相变或全球宇宙弦。
2020-08-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Brownian Motion in Robertson-Walker Space-Times from electromagnetic Vacuum Fluctuations
我们考虑在空间平坦的Robertson-Walker宇宙背景中耦合到量子化电磁场的经典粒子。我们发现，这些粒子通常经历布朗运动，并获得一个非零的均方速度，这取决于宇宙的标度因子。这种布朗运动可以解释为在依赖于时间的背景时空中反关联真空涨落的非抵消。我们考虑几种类型的耦合到电磁场，包括粒子与净电荷，磁偶极矩，和电极化。我们还研究了几种不同的模型比例因子。
2008-04-08 gr-qc hep-th quant-ph
Coupled inflaton and electromagnetic fields from Gravitoelectromagnetic Inflation with Lorentz and Feynman gauges
利用引力电磁暴胀（GEMI）的半经典方法，研究了早期暴胀宇宙中电磁场和种子暴胀子的起源和演化。我们同时使用洛伦兹和费曼规。我们的形式在有效的四维de Sitter度规上自然不是共形不变的，这使得在宇宙尺度上宇宙早期暴胀时期的电场和磁场模的超绝热放大成为可能.这是第一次，电场波动的解决方案进行了系统的研究，在4D的暴胀模型的嵌入。本文得到的一个重要的新结果是：电场涨落的谱与尺度有关，谱指数随尺度的减小而二次增加。
2010-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Nonlinear axion electrodynamics: Axionically induced electric flares in the early magnetized universe
我们考虑非线性扩展的爱因斯坦-麦克斯韦-轴子理论，它是基于两个对称性的帐户：第一，离散对称性与轴子场的属性，第二，杰克逊的对称性，规定电动力学是不变的，相对于由电场和磁场协调的平面中的旋转。我们导出了非线性扩展理论的主方程，并将其应用于具有磁场的Bianchi-I模型。描述非线性耦合的轴子场、电磁场和引力场行为的主要结果是在早期磁化宇宙中轴感生电场的反常增长。这种反常电场的特性可以用耀斑这个术语来表示。我们期望，这些电耀斑可以产生电子-正电子对的创建，出生的带电粒子的显着加速，并由这些加速粒子的电磁波的发射。
2021-10-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Interacting Scalar and Electromagnetic Fields in $f(R,\,T)$ Theory of Gravity
在$f(R,\,T)$引力的范围内，我们研究了Bianchi I型宇宙中相互作用的标量场和电磁场。研究发现，如果研究仅限于$f(R,\,T) = R + λf(T)$的情况，系统完全由类似于爱因斯坦引力的方程给出。此外，本研究对场方程也施加了严格的限制。
2014-10-07 gr-qc
Gravitational Radiation - Observing the Dark and Dense Universe
在电磁窗口的天文观测-微波，无线电和光学-揭示了宇宙的大部分是黑暗的。我们知道暗物质存在的唯一原因是它对发光物质的引力影响。似乎有一小部分暗物质是聚集在一起的，并且受到强烈的引力。这样的系统是潜在的引力辐射源，可以用遍布全球的引力波天线网络来观测。电磁天文学还揭示了超新星、中子星、黑洞和大爆炸等物体和现象，它们无疑是引力波干涉和共振棒探测器所瞄准的极强辐射源。在这次演讲中，我将强调为什么引力波出现在爱因斯坦的理论中，它们如何与物质相互作用，辐射的主要天文来源是什么，以及通过观察它们，我们可以更好地了解黑暗和致密的宇宙。
2004-05-28 gr-qc
Spontaneous breaking of symmetry of the gravitons of the long wave spectrum in the early Universe
结果表明，在膨胀宇宙的弯曲时空背景下，引力子方程中的非线性项可以解决引力子线性近似中形式上出现的有效质量平方为负的问题。与Goldstone模型中对称性的自发破缺类似，量子化引力子场的非零真空期望值将导致引力子谱的变化。出现了两个引力子场，一个质量为正，另一个质量为零。计算了膨胀宇宙在某些特殊情况下的能量密度和引力产生的粒子密度。对尘埃宇宙的情况进行了数值计算。
2009-05-07 gr-qc
