Cosmological Vlasov-Poisson equations for dark matter: Recent developments and connections to selected plasma problems
宇宙的大尺度结构主要是暗物质分布中初始小密度波动的引力不稳定性的结果。暗物质最初似乎是冷的,在宇宙学尺度上表现为一种连续的无碰撞介质,其演化受引力弗拉索夫-泊松方程的控制。冷的暗物质可以非常有效地聚集在聚焦的位置,导致一个具有极端物质密度的高度非线性的暗物质网络。传统上,研究非线性Vlasov-Poisson方程通常保留大规模并行数值模拟。最近,理论上的进展使我们能够用基本的方法分析暗物质分布中第一个无限大密度的数学结构。我们回顾相关的进展,以及提供有趣的连接到经典的等离子体问题,如束等离子体不稳定性。
2021-11-08 astro-ph.CO physics.plasm-ph
Poincaré gauge theory with even and odd parity dynamic connection modes: isotropic Bianchi cosmological models
引力的庞加莱规范理论与独立动力学有一种度规相容的联系,这种联系反映在挠率和曲率上。该理论允许两个良好的传播自旋0模式。使用一个简单的膨胀宇宙学模型的动力学研究发现,0 $^+$模式的振荡可以解释类似于目前观察到的加速膨胀。该模型已被扩展到包括一个$0^{-}$模式,最近交叉奇偶耦合。我们调查这个模型的动力学的情况下,这是简单的,非平凡的,但可能会给物理上有趣的结果,可能是可观察的。我们考虑均匀宇宙学,更具体地说,各向同性Bianchi A类模型。我们找到一个有效的拉格朗日为我们的动力系统,一阶方程组,并提出了一些典型的动力学演化。
2011-05-25 astro-ph.CO gr-qc
Signals From the Epoch of Cosmological Recombination
描述宇宙重组时代的物理成分非常简单,也非常容易理解。这一事实使我们能够考虑到各种各样的物理过程,仍然发现潜在的可测量的后果的能谱和温度各向异性的宇宙微波背景(CMB)。在这篇文章中,我们提供了一个简短的历史概述与宇宙重组时代及其连接到CMB。此外,我们强调了一些详细的物理学研究在过去几年中的背景下,宇宙学的氢和氦的重组。(abrigded)
2009-08-04 astro-ph.CO
Cosmological Perturbation Theory Using the FFTLog: Formalism and Connection to QFT Loop Integrals
本文提出了一种计算宇宙学扰动理论中圈的新方法。这种方法是基于近似的$Λ$ CDM类宇宙作为一个有限的复杂的幂律宇宙的总和。分解自然使用FFTLog算法实现。对于幂律宇宙学,所有的圈积分形式上等价于无质量量子场论的圈积分。这些积分有广义超几何函数的解析解。我们提供了明确的公式,单圈和双圈功率谱和单圈双谱。我们的方法的一个主要优点是,计算的困难部分与宇宙学无关,只需要做一次,并且可以回收用于任何相关的预测。标准回路图的评估可以归结为一个简单的矩阵乘法。我们证明了这种方法的应用程序,以更高的多重性/循环关联函数的承诺。
2017-08-27 astro-ph.CO hep-th
Cosmological constraints in covariant $f(Q)$ gravity with different connections
本文利用SNe+CC+BAO+QSO观测数据研究了协变f(Q)引力中两个具体模型及宇宙空间曲率,发现表征仿射联络的参数显著影响有效状态方程并可能跨越幽灵分界线,且贝叶斯证据表明平坦宇宙更倾向零惯性效应,闭合宇宙更受支持。
2023-10-22 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological teleparallel perturbations
人们对$f(Q)$重力越来越感兴趣,这导致了该领域的重大进展。然而,需要注意的是,该领域的大多数研究都是基于重合规范,因此忽略了连接自由度的影响。在这项工作中,我们特别注意的连接时,研究一般telepallel,度量telepallel和对称telepallel引力理论的扰动。我们不仅考察了度规中的扰动,而且考察了仿射联络中的扰动。为了说明这一点,我们调查的宇宙学扰动$f(G)$,$f(T)$,和$f(Q)$重力与物质的形式和没有额外的标量场的空间平坦和弯曲的FLRW几何。我们的微扰分析表明,对于一般的$f(Q)$背景,有多达七个自由度,这取决于背景连接。这与$\href{https://doi.org/10.1002/prop.202300185}{Fortschr. Phys. 2023, 2300185}$中首次建立的自由度上限完全一致。在$f(G)$和$f(T)$引力理论中,只有两个张量模在一般弯曲宇宙学背景下的引力扇区中传播,表明存在强耦合问题。在$f(Q)$宇宙学的背景下,我们发现,对于一个特定的背景连接,所有七种模式传播,至少有一个鬼自由度。对于连接的所有其他选择,可以以强耦合问题为代价来避免重影,其中只有四个自由度传播。因此,所有以$f(G)$、$f(T)$和$f(Q)$为形式的远程平行理论家族中的宇宙学,要么遭受强耦合,要么遭受鬼不稳定性。物质场与连接的直接耦合或…
2023-11-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological applications of Myrzakulov gravity
本文研究了Myrzakulov $F(R,T)$引力在宇宙学中的应用。在这个理论中,我们使用了一种特殊但非特殊的联系,因此曲率和挠率都是与引力有关的动力学场。我们引入了一个参数化,量化的曲率和扭转标量的偏差,从他们的相应的值使用特殊的Levi-Civita和Weitzenb{<$}ck连接,我们提取的宇宙场方程的迷你超空间程序。即使对于简单的情况下,该理论的行动是线性的$R$和$T$,我们发现,弗里德曼方程包含新的条款的几何起源,反映了非特殊的联系。应用该理论,我们发现,我们可以获得宇宙的热历史,其中暗能量可以是quintessence类或phantom类,或行为完全作为一个宇宙学常数,从而再现$Λ$ CDM宇宙学。此外,我们表明,这些功能获得其他拉格朗日的选择,太。最后,早期的应用导致德西特解决方案,以及一个通货膨胀的实现与所需的标度因子的演变。
2020-11-07 astro-ph.CO gr-qc
Unifying cluster and galaxy cosmology analyses using the galaxy-halo connection
Southern Methodist University(南方卫理公会大学);University of Arizona(亚利桑那大学);The Ohio State University(俄亥俄州立大学);Leiden University(莱顿大学)
本文提出一种基于模拟的统一框架,利用星系-暗物质晕关联来统一建模星系和星系团的统计量,从而提高宇宙学参数的约束精度。
2026-01-22 astro-ph.CO
Cosmological model based on both holographic-like connection and Padmanabhan's holographic equipartition law
在平坦FRW宇宙中结合类全息连接与Padmanabhan全息均分定律构建模型,推导出可简化为依赖熵而不依赖温度的演化方程,表明熵起更重要作用且与$Λ(t)$模型存在等价关系。
2023-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Evidence Modelling: a new simulation-based approach to constrain cosmology on non-linear scales
从非线性尺度的星系-星系和星系-物质关联函数($\lesssim 10 h^{-1} \mathrm{Mpc}$)中提取精确的宇宙学信息需要宇宙学模拟。此外,人们必须忽略星系晕连接的几个讨厌的参数。然而,这样的模拟的计算成本禁止天真的随机后验抽样方法,如马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC),将需要在宇宙学参数空间的顺序$\mathcal{O}(10^6)$样本的实现。有几个小组提出了替代模型作为解决方案:一个所谓的仿真器被训练来重现参数空间中有限数量的实现的可观测量。之后,该仿真器被用作MCMC分析中的代理模型。在这里,我们展示了一种不同的方法,称为宇宙学证据建模(CEM)。首先,对于每个模拟,我们计算贝叶斯证据边缘化的星系晕连接重复填充模拟星系。我们表明,这贝叶斯证据是直接相关的宇宙学参数的后验概率。最后,我们建立了一个物理动机模型的证据如何依赖于宇宙学参数的模拟采样。我们证明了CEM的可行性,通过使用模拟从Aemulus模拟套件和预测宇宙学约束BOSS CMASS测量红移空间扭曲。我们的分析包括探索星系组装偏差如何影响宇宙学推论。总的来说,CEM比更常见的模拟汇总统计方法具有几个潜在的优势,包括能够轻松地边缘化高度复杂的星系晕连接模型和更高的准确性,从而减少所需的模拟数量。
2019-09-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Superadiabatic basis in cosmological particle production: application to preheating
讨论了含时背景中粒子数的绝热基依赖性。特别是,我们专注于通货膨胀后的预热,并表明,对于最佳的基础,所产生的粒子数的时间依赖性可以很好地近似由一个简单的连接公式,它可以通过分析斯托克斯现象在给定的背景下。正如我们明确表明,简单的连接公式可以描述各种参数区域,如窄和宽的共振区在一个统一的方式。
2021-08-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Insights in $f(Q)$ cosmology: the relevance of the connection
University of the Basque Country UPV/EHU(巴斯克大学);Jiangsu University of Science and Technology(江苏科技大学);Transilvania University of Brasov(布拉索夫特兰西瓦尼亚大学);University of Malta(马耳他大学);Yangzhou University(扬州大学);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学)
研究$ f(Q) $引力中连接的选择对宇宙学动态的影响,发现不同连接可导致不同的宇宙学行为,包括解决奇点或修改其行为。
2025-11-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The cosmological constant and stability of the Higgs vacuum
我们讨论了宇宙学常数之谜和最近的LHC结果所建议的希格斯真空(Meta)稳定性的可能联系。一个可能的解释涉及紫外线中的新临界现象,接近普朗克尺度。
2015-12-08 astro-ph.CO hep-ph
Mapping the galaxy-halo connection to the galaxy bias: implication to the HOD-informed prior
本研究探讨了不同HOD模型对星系偏置参数先验的影响,发现包含暗晕浓度相关的组装偏置会显著改变二次偏置参数分布,强调考虑组装偏置对提升宇宙学分析稳健性的重要性。
2024-10-11 astro-ph.CO
Fundamental constants and cosmic vacuum: the micro and macro connection
真空能量密度$ρ_Λ$可能与时间有关的想法在膨胀的宇宙中是最合理的;事实上,在整个宇宙历史中,这比严格的宇宙学常数更合理。作为$ρ_Λ=ρ_Λ(t)$动力学的,它提供了一种可能性,以解决宇宙学常数问题的各个方面。此外,很长一段时间以来(最突出的是自狄拉克第一次提出时变引力耦合以来),人们一直在研究自然界的基本“常数”随着宇宙膨胀而缓慢漂移的可能性。在过去的二十年里,特别是在最近,越来越多的实验证据证明这可能是事实。在本文中,我们考虑了这两组事实可能密切相关的可能性,即观察到的宇宙加速和基本常数可能的时间变化是同一潜在动力学的两种表现。我们称之为:在此基础上,我们期望爱因斯坦方程中的宇宙学项、牛顿耦合以及宇宙中所有粒子的质量,包括暗物质粒子、普通重子和轻子,都应该随着宇宙膨胀而漂移。在这里,我们讨论具体的宇宙学模型实现这种可能性的方式,保留了广义相对论的协变性原则。
2015-03-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Palatini formulation of $f(R,T)$ gravity theory, and its cosmological implications
考虑了$f(R,T)$引力理论的Palatini公式,其中引入了Ricci标量与能量动量张量迹之间的非最小耦合,并将度规和仿射联络作为独立的场变量.导出了大质量测试粒子的场方程和运动方程,并证明了独立的连接可以表示为一个辅助的、依赖于能量-动量迹的度规的Levi-Civita连接,它通过保角变换与物理度规相联系。类似于度规的情形,场方程强加了能量-动量张量的不守恒。得到了理想流体情况下大质量试验粒子运动方程的显式形式,以及与度规情况下相同的额外力的表达式。本文还简要地讨论了该理论的热力学解释。我们详细研究了该理论的宇宙学意义,并在Palatini公式中得到了$f(R,T)$引力的广义Friedmann方程。研究了具有$f=R-α^2/R+g(T)$和$f=R+α^2R^2+g(T)$型拉格朗日量的宇宙学模型。这些模型导致了演化方程,其解描述了宇宙在后期的加速。
2018-05-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Robust cosmological inference from non-linear scales with k-th nearest neighbor statistics
本研究提出利用kNN统计量从非线性尺度开展宇宙学推断的方法,通过交叉验证确定稳健星系-晕模型,实现sigma_8 2%的无偏约束,对多种模型系统误差具有鲁棒性,已在Beyond-2p模拟挑战中验证有效。
2023-10-10 astro-ph.CO
Cosmological Solutions in Nonlocal Models
本文考虑了一个非定域的修正引力模型,它具有一个解析函数,即d'Alembert算子,它被认为是解决宇宙学中奇异性问题的一种可能的方法。我们发现,通常用于获得精确解的anzats在这个模型中提供了一个连接与$f(R)$重力模型。
2014-06-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Connection between cosmological time and the constants of Nature
我们更详细地研究了时间是自然常数的共轭的建议。从根本上说,不同的时间与不同的常量相关联,这种情况经常出现在“关系时间”设置中。我们详细展示了如何在区域占主导地位的一个单一的常数的哈密顿约束可以被重新定义为薛定谔方程在相应的时间,解决了在连接表示只发出单色平面波在一个“空间”,概括了陈-西蒙斯功能。我们特别注意了么正性和内积的度量问题。可以建立可规范化的叠加,包括孤子,“光线”和相干/压缩状态饱和常数和它们的时间之间的海森堡不确定性关系。在单流体和多流体情况下,得到了可因子化相干态的一个健康的经典极限。对于后者,我们将展示如何处理过渡区,在那里一个是传递的接力棒从一个时间到另一个,并调查的命运的次属时钟。为此目的,最好将小超空间视为色散介质,数据包以不同于相速度的群速度移动。我们表明,包的峰值的运动再现经典的限制,即使在过渡期间,并为次优势时钟一旦过渡结束。然而,在这些情况下,预期会偏离相干/半经典极限。事实上,我们最近已经从一个减速宇宙转变为一个加速宇宙,这使得这个假设可能是可以检验的,正如其他地方所探索的那样。
2022-10-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Radial Density Statistics of the Galaxy Distribution and the Luminosity Function
本文讨论了宇宙源的相对论性计数与观测星系光度函数(LF)之间的关系。观测微分数密度的定义,并获得从已公布的LF数据使用这种连接。我们观察到的观测量,增加更高的红移值相比,理论预测的失真。使用不同的宇宙学距离测量在这种扭曲中起着作用
2012-07-11 astro-ph.CO
Cosmological dark energy effects from entanglement
通过假设量子纠缠测度与可观测宇宙之间可能存在的联系,解决了信息论与宇宙学之间的棘手问题。特别是,我们提出了一个宇宙学玩具模型,宇宙流体的状态方程,驱动今天观察到的宇宙加速度,可以推断出从量子纠缠之间的不同宇宙学时代。这样,动态的暗能量就成为量子纠缠的副产品。
2013-02-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological evolution and dark energy in osculating Barthel-Randers geometry
我们考虑密切点Barthel-Randers型几何中的宇宙演化,其中时空流形的每一点都与任意点向量场相关联。这种芬斯勒型几何被假定为描述引力场的物理性质,以及宇宙动力学。对于Barthel-Randers几何,其联系由相关黎曼度量的Levi-Civita联系给出。考虑Randers线元中的背景黎曼度规是Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker型,得到了Barthel-Randers几何中的广义Friedmann方程.导出了物质能量平衡方程,并从粒子产生不可逆过程热力学的角度进行了解释。详细研究了该模型的宇宙学性质,证明了该模型存在deSitter型解,并且可以产生有效的宇宙学常数.还得到了几个精确的宇宙学解。通过拟合哈勃参数的观测值,比较了三个特定的模型与观测数据和标准的$Λ$ CDM模型,模型对观测结果给出了满意的描述。
2021-08-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Zero average values of cosmological perturbations as an indispensable condition for the theory and simulations
指出了通常用于确定标量宇宙学扰动的一个弱点,即对于某些物质分布,它们的平均值可能不为零。结果表明,引入有限程引力势而不是无限程引力势解决了这个问题。在这方面,具体的说明性密度分布进行了详细研究。
2015-08-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological information content in redshift-space power spectrum of SDSS-like galaxies in the quasi-nonlinear regime up to $k=0.3\,h\,$Mpc$^{-1}$
晕在大尺度结构中的成团特性和奇特的速度携带着丰富的宇宙学信息,涉及从线性到非线性的广泛尺度。我们使用一套高分辨率的$N$体模拟的晕目录构建模拟目录的星系,类似于SDSS的明亮的早型星系在三个红移箱的范围内$0.15\le z\le 0.7$。要做到这一点,我们包括10个滋扰参数模型的变化,每个红移箱的晕星系连接;晕占领分布,和空间和速度分布的星系在主机晕。我们利用不同的模拟星表,计算了类SDSS星系红移空间功率谱的Fisher信息矩阵,这些模拟星表是由模型参数的变化产生的;宇宙学参数($σ_8$和$Ω_{\rm m}$),晕星系连接参数,宇宙学距离(每个红移仓处的$D_{\rm A}$和$H$参数),用于对红移空间功率谱的表观几何失真(Alcock-Paczynski效应)进行建模。我们表明,结合的四极和四极功率谱的星系允许准确估计的宇宙学参数和宇宙学距离,即使在边缘化的晕星系参数,解除参数退化,否则是不可避免的,如果单独使用两个光谱。当把星系功率谱信息包括到$k=0.3\,h\,$ Mpc $^{-1}$时,我们发现与$k=0.2\,h\,$ Mpc $^{-1}$相比,($σ_8,Ω_{\rm m},D_{\rm A}$和$H$)的宇宙学信息含量大约增加了6倍。
2020-01-06 astro-ph.CO
Cosmological tests of the osculating Barthel-Kropina dark energy model
我们进一步研究了基于Finsler几何的密切Barthel-Kropina宇宙学的暗能量模型。Barthel-Kropina宇宙学方法是基于在密切芬斯勒几何中引入Barthel联系,该联系具有黎曼度量的Levi-Civita联系的性质。从Barthel-Kropina模型的广义Friedmann方程出发,通过假设背景黎曼度规是Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker型,可以产生一个有效的几何暗能量分量,其有效的几何型压力满足线性正压型状态方程。宇宙学的测试,并与观测数据的比较,这个暗能量模型被认为是详细的。为了约束Barthel-Kropina模型参数和状态方程参数,我们使用了57个哈勃数据点和Pantheon超新星Ia型数据样本。用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)模拟进行统计分析。与标准的$Λ$ CDM模型进行了详细的比较,赤池信息准则(AIC),贝叶斯信息准则(BIC)作为两个模型选择工具。的statefinder诊断包括急动和快照参数,和$Om(z)$诊断也被认为是Barthel-Kropina和$Λ$ CDM宇宙学的比较研究。我们的结果表明,Barthel-Kropina暗能量模型对观测数据有很好的描述,因此它可以被认为是$Λ$ CDM模型的一个可行的替代方案.
2023-01-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Statistical connection of peak counts to power spectrum and moments in weak lensing field
弱透镜场局部极大值的数密度,称为弱透镜峰计数,可以作为宇宙学探针。然而,它的相关宇宙学信息仍然不清楚。通过1000次光线追迹模拟,研究了弱透镜场中峰值计数与其它统计量之间的关系。我们构造了一个从透镜场$\cal K$到一个新的高斯场$y$的局部变换,称为局部高斯化变换。我们用数值模拟的方法对变换进行了校准,使得$\cal K$的一点分布和功率谱可以从单个高斯场$y$和$\cal K$之间的单调关系中再现出来.因此,在局域高斯变换下,两点聚类的正确信息和弱透镜场中的任意阶矩都应保持不变。然后,我们研究如果本地高斯变换可以预测弱透镜峰计数模拟。局部高斯化变换不足以解释在没有形状噪声的情况下的弱透镜峰计数。通过局部高斯化变换的预测在宽范围的峰高上低估了具有$\sim20-30\%$水平的模拟峰计数。在形状噪声存在的情况下,局域高斯变换可以以$\sim10\%$的精度预测弱透镜峰计数。我们的分析表明,功率谱及其时刻以外的宇宙学信息将是必要的预测弱透镜峰计数与一个水平的精度,这是一个预期的统计不确定性,在即将到来的宽视场星系调查。
2016-11-28 astro-ph.CO
Cosmological Reconstruction From Galaxy Light: Neural Network Based Light-Matter Connection
我们提出了一种方法来重建宇宙的初始条件下,使用观测到的星系的位置和光度的假设下,光度可以校准与弱透镜,给出平均晕质量。我们的方法依赖于遵循前向模型的梯度,由于识别晕的标准方法是不可微的,并且会导致对象的离散样本,因此我们提出了一个框架,从使用神经网络的非线性物质场开始对晕位置和质量场进行建模。我们用多个指标来评估模型的性能。我们的模型是更多的$95\%$相关的晕质量场$k\sim 0.7 {\rm h/Mpc}$,并显着降低了泊松散粒噪声的随机性。我们开发了一个数据似然模型,考虑到我们的建模误差和内在的散射晕质光关系,并表明,位移对数正态模型是一个很好的近似。我们优化相应的损失函数,重建初始密度场和开发一个退火过程,以加快和改善收敛。我们将该方法应用于晕数密度的$\bar{n} = 2.5\times 10^{-4} -10^{-3}({\rm h/Mpc})^3$,典型的当前和未来的红移调查,并恢复高斯初始密度场,映射到功率谱的数据中的所有高阶信息。我们表明,我们的重建提高了标准重建。对于重子声振荡(BAO)的增益是相对温和的,因为BAO是由大尺度的标准重建就足够了。我们通过$\sim 15-20\%$改进了在$z=0$上通过Fisher分析估计的BAO峰的误差。我们期望将这种方法应用于较小尺度上的宽带线性功率谱重建时,可以获得更大的增益。
2018-05-06 astro-ph.CO
Cosmological solutions in F(T) gravity with the presence of spinor fields
旋量场的存在被认为是在远程平行引力的一些扩展的框架中,其中假设Weitzenböck连接。在遥平行引力场框架下,利用旋量场重构了一些著名的模型,如Chaubergin气体模型及其推广。此外,在考虑了简单自互作用项的情况下,还实现了具有旋量场的ΛCDM模型,并重构了相应的作用量.研究了其他宇宙学解和用标量挠率重建引力作用量。
2013-11-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A generalized mass-to-horizon relation: a new global approach to entropic cosmologies and its connection to $Λ$CDM
本文提出广义质量-视界关系并导出新的广义熵,证明n=3时熵宇宙学等价于ΛCDM,为宇宙学常数起源提供新支持。
2024-03-26 astro-ph.CO gr-qc
Cosmographic Connection Between Cosmological And Planck Scales: The Barrow-Tsallis Entropy
National Science Center Kharkov Institute of Physics and Technology(哈尔科夫物理与技术国家科学中心);V. N. Karazin Kharkiv National University(V.N. 卡拉金哈尔科夫国立大学);Institute for Single Crystals, NAS Ukraine(乌克兰科学院单晶研究所)
研究通过巴罗-塔斯里斯熵探讨宇宙学和普朗克尺度参数间的联系,揭示量子泡沫微观结构与非广延效应宏观参数的关联,并评估分数导数在描述宇宙晚期演化中的可行性。
2026-07-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Jacobi stability analysis of scalar field models with minimal coupling to gravity in a cosmological background
本文用Jacobi稳定性分析或Kosambi-Cartan-Chern(KCC)理论研究了宇宙学标量场模型的稳定性。在KCC方法中,我们描述的时间演化的标量场宇宙学的几何术语,通过执行“第二几何化”,通过考虑它们作为一个半空间的路径。通过引入一个非线性连接和一个与弗里德曼和克莱因-戈登方程相关联的伯瓦尔德型连接,可以构造五个几何不变量,第二个不变量给出宇宙学模型的雅可比稳定性。我们得到了所有相关的几何量,并以二阶形式给出了标量场宇宙学的Jacobi稳定性条件。作为所发展方法的一个应用,我们考虑了具有指数势和Higgs型势的标量场的Jacobi稳定性。我们发现,在标量场指数势支配下的宇宙处于Jacobi不稳定态,而在Higgs场存在下的宇宙演化具有交替的稳定和不稳定相.利用宇宙学模型的标准一阶表述作为动力系统,通过将一阶系统提升到切丛,我们研究了幻影精粹和快子标量场的稳定性。事实证明,在幂律势的存在下,这两个模型是雅可比不稳定的整个宇宙演化过程中。
2016-09-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Affine theory of gravitation
提出了一种新的引力理论,其中仿射联络是描述引力场的唯一动力学变量。我们构造了最简单的动力学拉格朗日密度,它完全由连接组成,通过它的曲率和挠率,并且是它的导数的代数函数。它是由Ricci张量与扭转张量$k_{μν}=S^ρ_{λμ}S^λ_{ρν}$的对称收缩平方的逆张量的收缩给出的。假设物质场只通过$k_{μν}$耦合到仿射连接,我们改变引力场和物质相对于仿射连接的总作用量。我们导出了所得到的场方程,并证明了如果把张量$k_{μν}$看作度规张量,则它们与具有非零宇宙学常数的广义相对论爱因斯坦方程是一致的.宇宙学常数只是两个张量之间的比例常数,它与$c$和$G$一起提供了引力物理学中的自然单位系统。因此,这个理论提供了一个物理上有效的度规结构,作为连接的代数函数,自然地解释了暗能量作为时空的内在属性。观测到的宇宙加速膨胀可能是扭转的最有力证据。
2012-08-03 astro-ph.CO gr-qc hep-th