Cosmographic study of the universe's specific heat: A landscape for Cosmology?
我们提出了一种在空间平坦的均匀各向同性时空中，通过遵循经典热力学的标准定义来构造宇宙比热的方法。我们使用宇宙学来表示比热的可测量的量，并表明，在恒定体积下的负比热和在恒定压力下的零比热是与观测数据兼容。我们推导出最一般的宇宙学模型，它是兼容的宇宙比热的值，并表明，它克服了微调和符合的$Λ$ CDM模型的问题。
2013-04-10 astro-ph.CO gr-qc
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
Redshift drift test of exotic singularity universes
我们讨论了如何动态暗能量宇宙与奇异性可以区分从标准的$Λ$ CDM模型的基础上，他们的红移漂移信号，在加速阶段和深物质时代的测量将提供即将到来的天体物理设施。研究了两类特殊奇异性模型：突发未来奇异性模型和有限尺度因子奇异性模型。在每一类中，我们确定的模型，可以模仿$Λ$ CDM和发挥暗能量的作用，以及模型的红移漂移信号是显着不同的$Λ$ CDM和测试可以区分它们。
2014-02-08 astro-ph.CO gr-qc
Viable Singularity-Free f(R) Gravity Without a Cosmological Constant
一些作者认为，自洽的$f(R)$重力模型不同于$Λ$ CDM几乎被排除在外。面对这样的说法，我们提出了一个特殊的双参数$f(R)$模型，它：（a）是宇宙学上可行的和区别于$Λ$ CDM;（b）是兼容的相对论恒星的存在;（c）是免费的里奇标量在宇宙学演化过程中的奇异性和（d）允许增加高曲率的修正，可能是相关的通货膨胀。
2009-05-12 astro-ph.CO gr-qc
Eternal vs singular observers in interacting dark energy-dark matter models
相互作用的暗能量-暗物质模型已经在文献中被广泛分析，试图在通常的宇宙学（$Λ$ CDM）模型之外找到新物理的痕迹。这种暗分量之间的耦合通常通过连续性方程中的通量以唯象的方式引入。然而，具有拉格朗日公式的模型也是可能的。后者的一类假设共形/非正式耦合，导致暗物质分量上的第五种力，因此不遵循与其他（重子，辐射和暗能量）物质源相同的测地线。在这里，我们分析了如何从暗物质框架中看到标准物质框架中通常的宇宙学奇点，得出的结论是，通过选择适当的耦合，暗物质观察者将看不到奇点，但没有开始，没有结束的宇宙。通过考虑两个简单的唯象模型，我们表明，这种类型的耦合可以拟合观测数据以及通常的$Λ$ CDM模型。
2022-04-25 astro-ph.CO gr-qc
Aller guten Dinge sind drei: Cosmology with three interacting spin-2 fields
具有一个或两个动力学度规的大质量引力理论通常缺乏稳定的和观测上可行的宇宙学解，而这些解与$Λ$ CDM是不同的。我们考虑一个扩展到三度规引力，与三个相互作用的自旋2场，不困扰的Boulware-Deser鬼。我们系统地探索每一个组合与两个自由参数在搜索的背景宇宙学是竞争$Λ$ CDM。对于每一种情况，我们确定的扩展历史是否满足可行性标准，以及它是否包含超越$Λ$ CDM现象。在我们考虑的众多模型中，只有三种情况似乎既可行又与标准宇宙学不同。其中一个模型只有一个自由参数，并显示从体模分割上方到下方的交叉。另外两个提供了缩放行为，尽管它们包含需要更详细研究的未来奇异点。这些模型具有有趣的功能，使他们引人注目的目标，全面比较观测宇宙膨胀的历史和结构的形成。
2016-09-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Modified Dust and the Small Scale Crisis in CDM
在大尺度和足够早的时间，暗物质被描述为一种无压的完美流体-尘埃-不与标准模型场相互作用。这些功能被捕获的一个简单的模型与两个标量：拉格朗日乘子和另一个发挥作用的速度潜力。这个模型在一些引力框架中自然产生，例如，模拟的暗物质场景。我们认为，通过更高的导数项的模型的扩展，这样的灰尘的解决方案被保存在背景水平，但有一个非零的声速在线性水平。我们将这个{ \it Modified Dust}与暗物质联系起来，并研究了该图像中宇宙学扰动的线性演化。最显著的效应是当宇宙学动量足够大时，它们的功率谱会受到抑制。这可能与冷暗物质在亚星系尺度上面临的问题有关，例如，卫星失踪问题。然而，在更短的尺度上，与更常见的粒子暗物质情景的预测相比，修改后的尘埃的扰动增强了。这是它们在辐射主导背景下演化的一个特点。我们还简要讨论了改性尘埃的聚类。我们在牛顿极限下写出方程组，并勾画出防止焦散奇点出现的可能机制。同样的机制可能与核心尖点问题有关。
2015-04-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Distinguishing Between Dark Matter-Black Hole Systems and Naked Singularities via Quasi-Periodic Oscillations
本文在广义相对论框架下引入暗物质修正，利用QPO频率、拖曳效应和ISCO半径区分暗物质-黑洞系统与裸奇点，并量化CDM与SFDM的影响。
2025-03-15 astro-ph.HE gr-qc
Cosmographic analysis of sign-switching dark energy
本研究提出基于广义阶梯函数的符号切换暗能量模型，通过宇宙学方法分析其演化，发现连续符号切换可消除突然奇点并产生更温和的$w$奇点。
2025-09-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reconstruction of $f(T)$ gravity: Rip cosmology, finite-time future singularities and thermodynamics
证明了以$T$为挠率标量的$f(T)$引力中存在有限时间未来奇点。通过对有限时间未来奇点的认识，我们重建了一个$f(T)$引力模型。此外，它明确地表明，低功率型修正项$T^β$（$β>1$），如$T^2$项，可以消除有限时间未来的奇异性$f(T)$重力。此外，我们还研究了在早期宇宙中实现暴胀的$f(T)$模型、$Λ$ CDM模型、小Rip宇宙学和赝Rip宇宙学。结果表明，小Rip和伪Rip宇宙学的束缚结构的衰变发生在相同的方式在重力与相应的暗能量流体。我们还讨论了在$f(T)$引力作用下，恒星坍缩中的含时物质不稳定性。此外，我们还讨论了$f(T)$引力中的热力学问题，并证明了在有限时间未来奇点附近，当视界内的温度与视视界的温度相同时，热力学第二定律是成立的.
2012-04-12 gr-qc
Preventing Curvature Singularities in $f(R)$ Dark Energy Models
针对$f(R)$暗能量模型的曲率奇点问题，研究引入与暴胀兼容的$R^2$、$R^{\frac{m+2}{m+1}}$及α-吸引子高阶修正，验证其可在高密度环境下消去奇点，保障模型在暴胀与晚期宇宙尺度的一致性。
2025-09-04 gr-qc
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
Do sewn singularities falsify the Palatini cosmology?
我们进一步研究（cf。arXiv：1512.01199，JCAP 01（2016）040）帕拉提尼形式的斯塔罗宾斯基宇宙学模型$R+γR^2$，以查伯金气体和重子物质为源。为此，我们使用动力系统理论。动力学被简化为牛顿型的2D缝合动力学系统（分段光滑动力学系统）。我们对模型中的所有演化路径以及相空间中的轨迹进行了分类。我们证明了一个退化的冻结奇点（胶合冻结型奇点）的存在下，积极的$γ$。在这种情况下，它是宇宙早期演化的一般特征。我们指出，一个退化的III型奇点可以被认为是一个内源性的膨胀之间的物质主导的时代和暗能量阶段的模型。我们还研究了具有负$γ$的宇宙模型。它表明，$γ$等于零是一个分岔参数和动力学定性的变化相比，积极的$γ$。而不是大爆炸的突然反弹奇异性的一个有限的比例因子出现，有一类通用的反弹解决方案缝沿线$a=a_{\text{sing}}$。我们认为，在宇宙的演化情景中突然出现的奇点证伪了Palatini宇宙学中的负$γ$。如果我们要求物理学与$Λ$ CDM模型一致，那么只有非常小的$Ω_γ$参数值是允许的。从天文观测的统计分析中，我们推论出，即使$Ω_γ$的负值可能更好地拟合数据，它也可以被拒绝。
2016-03-20 astro-ph.CO gr-qc
Tsallis holographic dark energy model with event horizon cutoff in modified gravity
本文在Nojiri-Odintsov引力系中用$f(R)=R+λR^2-σμ/{R}$研究了Tsallis全息暗能量模型。对于IR截止，取事件视界。研究了在不同初始条件和参数值下这类宇宙的宇宙学演化。哈勃参数$H$对未来时间的依赖性存在振荡。结果表明，对于$μ\neq 0$的奇性外观是典型的，这些奇性的时间可以是相对较小的宇宙学观点。奇异性与$f(R)$在$R$上的二阶导数的零点有关。值得注意的是，这些模型能描述Ia超新星天体物理观测数据和哈勃参数对红移$z$的依赖性，至少不差于经典的$Λ$ CDM模型。
2022-08-29 astro-ph.CO gr-qc
Black Holes, Gravitational Waves and Space-Time Singularities Lemaitre Conference 2024
Università di Roma ‘Tor Vergata’（罗马托尔维尔加塔大学）；INFN, Sezione di Roma Tor Vergata（罗马托尔维尔加塔意大利国家核物理研究所）；DiSAT, Università dell’Insubria（因苏布里亚大学 DiSAT 学院）；INFN, Sezione di Milano（米兰意大利国家核物理研究所）；Como Lake centre for AstroPhysics (CLAP)（科莫湖天体物理中心）；Vatican Observatory（梵蒂冈天文台）；INAF/OAS Bologna（博洛尼亚意大利国家天体物理研究所观测天文学与天体物理学部门）；INFN, Sezione di Bologna（博洛尼亚意大利国家核物理研究所）；Laboratori Nazionali di Frascati, INFN（弗拉斯卡蒂意大利国家核物理研究所）；Dipartimento di Matematica, Politecnico di Milano（米兰理工大学数学系）；Lorentz Institute for Theoretical Physics, Leiden University（莱顿大学洛伦兹理论物理研究所）
本文介绍2024年勒梅特会议文集，涵盖宇宙学、引力与量子理论交叉领域的开放问题，如哈勃张力、奇点消除、原初黑洞等，并强调勒梅特遗产的持续影响。
2026-09-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Falsifiable anthropic model from the string landscape
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University（中山大学物理与天文学院）；CSST Science Center for the Guangdong-Hong Kong-Macau Greater Bay Area（粤港澳大湾区子午线工程科学中心）
该研究将轴子宇宙与负宇宙学常数结合，应用人择论证，预测特定Ω_m范围概率，解决暗能量问题。排除慢滚和快滚，预测中等滚动力学，给出双参数化。当前数据对ΛCDM和幽灵模型有拒绝倾向，对ALAverse有偏好，未来可进一步检验。
2026-09-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Scale-dependent perturbations finally detectable by future galaxy surveys and their contribution to cosmological model selection
通过目前的几何和动力学观测数据，这是非常困难的，从统计的角度来看，建立一个明确的偏好，在绝大多数的动力学暗能量和/或修改的重力理论的替代方案，相对于$Λ$ CDM方案的建议模型。另一方面，在比当前哈勃尺度小得多的尺度上，即使在$Λ$ CDM模型的背景下，不同扰动模式的物质扰动增长也可能存在可检测到的差异。在这里，我们分析的背景下，$Λ$ CDM和一些动力学暗能量模型的暗物质扰动的演变涉及未来的宇宙学奇异性，如突然的未来奇异性和有限的标度因子奇异性。我们采用牛顿规范制定的增长函数的微扰方程的推导，我们放弃了亚哈勃近似和缓慢变化的潜在的假设。我们将Fisher矩阵方法应用于三个未来计划的星系调查，例如，DESI、Euclid和WFirst-2.4。通过手头上提到的调查，只有通过动态探针，我们将实现多个目标：$1.$确定$fσ_{8}$的准确性的提高将使区分$Λ$ CDM和替代的暗能量模型成为可能，即使在尺度独立方法中也是如此; $2.$最终将有可能检验尺度独立性的良好性，并且还可以量化对扰动增长的尺度相关方法的必要性，特别是使用包含具有尺度$k<0.005\,h$ Mpc $^{-1}$ ; $3.$的红移仓的测量，尺度依赖性本身通常可以增加更多的鉴别能力，但是需要进一步的高级测量。
2017-11-06 astro-ph.CO gr-qc
A Spectrum of Cosmological Rips and Their Observational Signatures
University of the Basque Country UPV/EHU（巴斯克大学）；EHU Quantum Center, University of the Basque Country UPV/EHU（EHU量子中心，巴斯克大学）；Institute of Physics, University of Szczecin（谢切钦大学物理研究所）
本文提出一种统一的暗能量框架，能生成连续的宇宙撕裂场景，通过引入具有S型修正的barotropic方程状态参数，避免早期时间病态，从而系统分类未来奇点。
2025-12-23 astro-ph.CO gr-qc
de Sitter Vacua in the String Landscape
我们宇宙的晚期行为是加速膨胀，或者说是德西特空间，因此促使我们寻找依赖于时间的背景。在弦论中找到这样的背景一直是一个具有挑战性的问题。一个更困难的问题是找到允许正暗能量的时间依赖背景。作为处理这种情况的第一步，我们研究了IIB型理论中的时间依赖性背景，四维de Sitter等距，将其提升到M理论，然后将其实现为一个适当的孤子配置上的相干或压缩相干态。虽然经典上这样的背景不能解决运动方程，但相应的Schwinger-Dyson方程揭示了存在更深层次的问题，甚至可能禁止在量子水平上存在解决方案，只要内部空间保持时间独立。一个更一般的分析，然后呼吁，在有效的四维时空，内部空间，和背景通量都是时间依赖性的。我们详细研究了这样一个背景，包括微扰和非微扰以及本地和非本地量子项。我们的分析揭示了在IIB型弦论中出现具有德西特等距和与时间无关的牛顿常数的四维正曲率时空的明显可能性。我们认为如何避免在产生这样的背景不去和沼泽地的标准，并比较它与其他可能性涉及背景与时间相关的牛顿常数。这些随时间变化的牛顿常数背景通常会导致不可避免的后期奇点，以及其他问题。
2021-07-14 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
Nonminimally Coupled Quintessence with Double Exponential Potential: Observational Evidence Against Big Crunch Singularity
L. N. Gumilyov Eurasian National University（列夫·尼基福罗维奇·古米廖夫欧亚国立大学）；Zhejiang University of Technology（浙江工业大学）；Integral University（Integral大学）
本文研究非最小耦合标量场暗能量模型Q-SC-CDM，结合多类观测数据约束发现ξ≈0.12的模型可避免未来奇点，与ΛCDM吻合，而ξ=0.3、0.5的模型受观测强烈排斥。
2026-08-26 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Evolution of the Universe in Torsion-based Modified Gravity
Birla Institute of Technology and Science, Pilani（比拉理工科学研究所，皮拉尼校区）
本文研究了基于 torsion 的修改引力理论在缓解 H0 和 S8 矛盾中的应用，通过多种数据集和分析方法，展示其在宇宙学中的有效性及对早期宇宙物理的联系。
2026-03-01 gr-qc hep-th
Cosmological perturbations in an effective and genuinely phantom dark energy Universe
我们对广义相对论中的三种不同的模型进行了宇宙学扰动的分析，这三种模型是描述当前宇宙加速的良好候选者。这三种设置通过具有体模性质的完美流体进行经典描述，并代表与最广泛接受的$Λ$ CDM模型的偏差。此外，研究中的每一个模型都诱导了不同的未来奇点或突发事件，称为（i）大撕裂，（ii）小撕裂和（iii）大撕裂的小兄弟。只有第一个被认为是真正的奇点，因为它发生在有限的宇宙时间。出于这个原因，我们将其他事件称为突发事件。为了找到这种情况在宇宙物质分布中可能的足迹，我们不仅获得了宇宙学标量扰动的演化，而且还计算了每个模型的物质功率谱。我们在没有任何各向异性应力的情况下进行了扰动，并在声速的唯象方法内进行了扰动。我们约束观测这些模型使用几个测量的增长率函数，更准确地说，$fσ_8$，并比较我们的结果与观测的。
2017-04-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
String Gas Cosmology
本文对弦气体宇宙学进行了评述和总结。我们包括从弦论开始的有效行动的教学推导，强调必须调用的必要近似。在有效理论的工作，我们证明，在后期，它是不可能的稳定的额外维度的气体的大量字符串缠绕模式。然后，我们考虑额外的弦气体，包含所谓的增强对称态。这些弦气体最初非常重，但将模量驱动到使气体的能量和压力最小化的位置。我们考虑经典和量子气体动力学，在前者的理论的有效性是值得怀疑的，需要一些微调，但在后者，我们发现一个一致的和有前途的稳定机制，是有效的，在后期。此外，我们发现弦气体提供了一个框架，探索暗物质，提出替代$Λ$ CDM最近考虑的Gubser和皮布尔斯。我们还讨论了量子捕获弦气体作为一种方法，包括动态弦景观。
2006-02-17 astro-ph gr-qc hep-ph
Omnipotent dark energy: A phenomenological answer to the Hubble tension
提出全能暗能量模型框架，并以 DMS20 参数化表明，暗能量密度取负及 PDL 穿越可显著缓解 H0 张力。
2024-01-15 astro-ph.CO gr-qc
An Interplay Between Fractional Calculus and Holographic Dark Energy
Sardar Vallabhbhai National Institute of Technology, Surat（萨达尔·瓦拉巴伊国家技术学院苏拉特分校）
本文通过引入分数阶Riesz导数修正黑洞热力学，构建了分数阶全息暗能量（FHDE）框架，并研究其宇宙学后果，包括晚期宇宙演化、有效场描述和奇点命运。
2026-06-23 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Finite time pseudo-rip singularity in cosmology
University of Szczecin（谢切琴大学）；National Centre for Nuclear Research（国家核研究中心）；Copernicus Center for Interdisciplinary Studies（哥白尼跨学科研究中心）；Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）
本文研究了一种新的减速突然未来奇点宇宙模型，发现了一种新的宇宙奇点类型，称为有限时间伪撕裂奇点（FTPR）。与伪撕裂奇点不同，FTPR发生在宇宙的有限未来。通过研究能量条件，发现FTPR违反了所有能量条件，而SFS仅违反主导能量条件。应用Raychaudhuri平均显示，这些奇点在几何完整性的要求下是弱的。本文还研究了模型的性质，包括宇宙学视界的行为，并引入了一个包含标准辐射和尘埃流体的FTPR模型，可以模仿ΛCDM模型的过去膨胀历史，但面临未来的压力奇点。
2026-05-16 gr-qc
Black holes, gravitational waves and fundamental physics: a roadmap
当代基础物理学的重大挑战-暗物质、暗能量、真空能量、暴胀和早期宇宙学、奇点和层次问题-都涉及引力作为关键组成部分。在所有的引力现象中，黑洞以其优雅的简单性脱颖而出，同时也包含了广义相对论最引人注目的预言：事件视界、奇点和能域。迄今为止看不见的引力宇宙景观正在我们眼前揭开：LIGO-Virgo合作对引力波的历史性直接探测标志着科学探索新时代的曙光。引力波天文学将使我们能够测试黑洞形成、生长和演化的模型，以及引力波产生和传播的模型。它将事件视界和能区提供证据，检验广义相对论本身，并可能揭示新的基本场的存在。这些结果的综合有可能从根本上重塑我们对宇宙和自然规律的理解。这项工作的目的是提出一个简洁，但在相关领域的研究，总结重要的开放问题，并制定了未来的进展路线图的最先进的全面概述。
2019-02-01 astro-ph.HE gr-qc hep-th
