Possible evolution of a bouncing universe in cosmological models with non-minimally coupled scalar fields
我们探讨宇宙模型的动力学与反弹的解决方案,在空间平坦的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker背景。我们考虑包含希尔伯特-爱因斯坦曲率项,负耦合常数的诱导引力项,甚至标量场的多项式势的宇宙学模型。得到并分析了具有非单调哈勃参数的弹跳解。详细研究了标量场具有共形耦合和类希格斯势具有相反符号的情形。在这个模型中,反弹解的哈勃参数的演化基本上取决于宇宙学常数的符号。
2016-12-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
General solutions of integrable cosmological models with non-minimal coupling
研究了具有极小和非极小耦合标量场的可积模型及其通解的对应关系。以具有最小耦合标量场和常值势的模型为例,证明了相应模型在Jordan框架和Einstein框架下的通解之间的差别。
2016-04-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Higgs Field and the Massless Minimally Coupled Scalar Field in de Sitter Universe
德西特环境空间形式中的无质量最小耦合标量场可能起到类似于希格斯标量场在电弱标准模型中所起的作用。通过引入这个场的“局域变换”,可以使标量场和旋量场之间的相互作用拉格朗日量类似于规范理论。在零曲率极限下,汤川势可以由该拉格朗日量构造。最后给出了标量-旋量相互作用的单圈修正,它不受红外发散的影响。
2017-10-29 gr-qc
Asymptotic freedom in inflationary cosmology with a non-minimally coupled Higgs field
我们考虑重整化群对标准模型希格斯玻色子玻色子理论的改进,它扮演着与引力有强非最小耦合的暴胀子的角色。它表明希格斯粒子的质量范围$135.6 {\rm GeV} \lesssim M_H\lesssim 184.5 {\rm GeV}$与当前CMB数据($n_s$上的WMAP下限)一致,这接近于由电弱真空稳定性和微扰理论界限决定的广泛接受的范围。我们发现了这种非最小曲率耦合所引起的渐近自由现象,这使得理论除了在这个范围的上下边界之外,到处都是弱耦合域。基本量${\boldmath $ A_I $}$的重整化群运行--非最小耦合标准模型中的异常标度,它解析地决定了CMB谱的所有特征--在暴胀标度下使${\boldmath $ A_I $}$变为小的负值。这一性质对上述结果至关重要,也可能是量子宇宙学中暴胀动力学初始条件形成的基础。
2009-10-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological dynamics with non-minimally coupled scalar field and a constant potential function
利用动力系统方法研究了引力理论中具有非最小耦合标量场和常势函数的空间平坦Friedmann-Robertson-Walker宇宙模型的整体行为.我们表明,该系统可以减少到一个自主的三维动力系统,并配备了一个不变的流形对应于宇宙的加速膨胀。使用这个不变的流形,我们找到一个精确的解决方案,减少动力学。我们调查所有的解决方案,所有允许的初始条件,使用动力系统的理论,以获得一个分类的所有演化路径。动力系统的右侧关键取决于非最小耦合常数的值,因此我们研究了这个参数的分岔值,在这个参数下相空间的结构发生了定性的变化。我们发现了一个特殊的分歧值的非最小耦合常数,这是区别于动力学的模型,并可能建议一些额外的对称性,在物质部门的理论。
2015-11-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Global stability analysis for cosmological models with non-minimally coupled scalar fields
本文研究了在空间平坦的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker背景下演化的具有非最小耦合标量场的宇宙学模型的动力学。我们考虑包含希尔伯特-爱因斯坦曲率项和标量场与引力非极小耦合的$N$度单项式的宇宙学模型。标量场的势是$n$次数单式或多项式。我们描述了几个定性不同类型的动力学取决于功率指数$N$和$n$的值。我们确定了三种主要的可能图片对应于$n<N$、$N<n<2N$和$n>2N$情况。与$N=n$(包括具有二次耦合的二次势)和$n=2N$(与希格斯粒子驱动的暴胀势共享其渐近性)的重要情形有关的一些特殊性质被分别描述。一个全球性的定性分析,使我们能够涵盖最有趣的情况下,小$N$和$n$的相空间图的数量有限。研究了宇宙学常数对动力学全局特征的影响。
2014-09-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Higgs inflation with the Holst and the Nieh-Yan term
圈量子引力的作用量除了Ricci标量外,还包括Holst项和Nieh-Yan项。预计这些项将与希格斯玻色子非最小耦合。因此,霍尔斯特项和聂岩项对经典运动方程有贡献,它们对暴胀有重要影响。我们得到的非最小耦合,包括非最小耦合项的参数空间中的膨胀预测到4维。成功的暴胀是可能的,即使是零或负耦合的里奇标量。值得注意的是,由非最小耦合霍尔斯特项单独支持的膨胀给出了与原始度量公式平台希格斯膨胀几乎相同的观测量。一个非最小耦合的聂-严项不能单独给出成功的暴胀。当所有三项都被考虑时,对谱指数和张量标量比的预测几乎涵盖了即将到来的实验所探测的整个范围。这对于光谱指数的运行是不正确的,并且许多情况下是高度调谐的。
2021-04-20 astro-ph.CO gr-qc
Integrable cosmological models with non-minimally coupled scalar fields
我们在诱导引力模型和包含希尔伯特-爱因斯坦曲率项加一个标量场共形耦合引力的模型中得到了一些充满标量场的平坦Friedmann宇宙的一般解.众所周知,这些模型通过共形变换和标量场变换的组合连接到最小耦合模型。本文给出了六种精确可解模型的自相互作用势的显式表达式。我们得到了其中一个可积模型的一般解,即标量场自相互作用的具有幂律势的诱导引力模型。我们认为,虽然在数学上是在一个一对一的对应关系,在相应的非最小耦合模型的解决方案,在物理上是不同的。这是因为与宇宙时间相关的内部观察者所看到的宇宙演化可能是完全不同的。对几个具有特殊位势的诱导引力模型的研究,为我们提供了这种差异的一个明确的例子。
2014-04-30 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Non-minimally coupled scalar field cosmology on the phase plane
本文研究了具有非最小耦合标量场的平坦FRW宇宙学模型的动力学,其中耦合项$ξR ψ^{2}$在标量场作用下。假定二次势函数$V(ψ)\propto ψ^{2}$。在相平面上对所有演化路径进行了可视化和分类,在相平面上非最小耦合参数$ξ$起着控制参数的作用。详细研究了全局动力学随耦合常数变化的脆弱性。我们发现,由于非最小耦合常数效应,幻影标量场宇宙学模型中未来出现的大撕裂奇异性是可以避免的。我们已经证明了存在一个有限的比例因子奇点(未来或过去),哈勃函数以及它的第一宇宙学时间导数发散。
2009-04-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological models with the spinor and non-minimally interacting scalar field
对当前宇宙扩展问题的解决方案,以及对进化所有阶段的描述,迫使科学家考虑各种宇宙学模型。标量-张量模型相当简单,也允许我们清楚地定义进化的各个阶段。此外,其他宇宙学模型也被简化了。我们的工作考虑了非极小相互作用的标量场和旋量场。旋量场被认为可以更好地理解我们宇宙的演化阶段。
2014-11-20 gr-qc
Non-minimally coupled varying constants quantum cosmologies
我们考虑具有变化的光速和变化的引力常量的引力理论。这两个常数都用非最小耦合的标量场表示。我们研究了在近曲率奇点制度的宇宙学演化。我们发现,在曲率奇点处,光速趋于无穷大,而引力常量为零。这对应于牛顿力学极限,由布朗斯坦-泽尔马诺夫-奥肯立方体的一个顶点表示。宇宙学演化包括大爆炸前和大爆炸后两个阶段,这两个阶段被曲率奇异性所分隔。我们还研究了所考虑的理论的量子对应物,并找到了宇宙从坍缩的大爆炸前阶段到膨胀的大爆炸后阶段的过渡概率。
2015-03-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological dynamics of a class of non-minimally coupled models of gravity
在这项工作中,提出了一个新的非最小耦合模型,其中一个通用的功能$f(R)$的标量曲率因子通常的爱因斯坦-希尔伯特作用泛函,从类似的模型获得的相关结果的动机。它的宇宙动力学推导和实现加速膨胀阶段的可能性进行评估。为了进一步探讨该模型的可能影响,建立了一个动态系统配方,并用于评估的情况下,$f(R)$假设幂律或指数形式。
2016-11-20 gr-qc
Cosmological Solutions of the Non-minimally Coupled Weyl Connection Gravity Theories
考虑了一个具有Weyl连接的非最小耦合曲率-物质引力模型(NMC),这种理论称为非最小耦合Weyl连接引力(NMCWCG).外尔联络是一种与度量不相容的仿射联络,并且涉及向量场。假设一个真空期望值的矢量场和物质拉格朗日量,只包含真空能量的贡献,我们表明,该模型承认解决方案的空间形式与参考曲率,可以微调到比物质场的贡献小得多的值。这表明,至少在原则上,该模型承认一个可行的宇宙学描述。
2020-03-27 gr-qc
Integrable cosmological models in the Einstein and in the Jordan frames and Bianchi-I cosmology
本文研究了在Bianchi I度规情形下,标量场与引力的极小耦合和非极小耦合的可积模型及其通解之间的对应关系。以具有最小耦合标量场和常值势的模型为例,说明了如何在Jordan标架下得到相应模型的通解。
2016-08-03 astro-ph.CO gr-qc
Anisotropic cosmological models with non-minimally coupled magnetic field
受弯曲时空中单圈真空极化效应结构的启发,我们讨论了Einstein-麦克斯韦方程组的一个非极小扩展。这种形式主义适用于Bianchi我模型与磁场。我们得到了几个精确解的非最小系统,包括那些描述的各向同性过程。我们证明了存在宇宙学常数由非最小耦合参数决定的暴胀解。此外,我们发现一个各向同性的德西特解决方案,其特征在于“屏蔽”的磁场作为一个后果的非最小耦合。
2005-04-10 astro-ph gr-qc hep-th
Cosmological dynamics of a non-minimally coupled bulk scalar field in DGP setup
本文研究了在DGP系统中正则体标量场与五维Ricci标量场非极小耦合的宇宙动力学。我们发现,这种非最小耦合体标量场的存在影响了原来的DGP模型的跳跃条件显着。在超势方法中,我们对模型参数空间进行了一些数值分析,并考虑了在这种设置中的体膜能量交换。此外,我们表明,正常的,鬼的分支的DGP解决方案在这种情况下有可能实现自洽的幻影般的行为,因此解释晚时间加速宇宙在一个一致的方式。
2013-08-27 gr-qc
Scalar Field Cosmology -- Improving the Cosmological Evolutional Scenario
研究了充满标量场和正压物质的宇宙模型的演化。我们考虑了标量场与引力的极小耦合和非极小耦合。通过对物质含量的标量场描述,我们证明了演化情景复杂程度的增长。在研究所有初始条件下的所有演化路径时,使用了动力系统的方法。利用线性化的解,我们提出了推导哈勃函数的相应形式的简单方法,其标度因子为$H(a)$。
2012-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological scaling solutions of non-minimally coupled scalar fields
研究了在指数势和逆幂律势中演化的非最小耦合标量场的宇宙标度解的存在性和稳定性。我们证明了反幂律势存在标度解,其稳定性不依赖于耦合常数$ξ$。然后,我们研究了更多涉及的情况下,指数势,并表明,标量场将渐近表现为正压流体时,$ξ\ll 1$。一般情况下,$ξ\not\ll 1$,然后讨论,我们说明这些结果的一些数值例子。
1999-03-01 gr-qc
Cosmological scaling solutions of minimally coupled scalar fields in three dimensions
我们研究了三维时空中的Friedmann-Robertson-Walker模型。模型的物质内容由具有$γ$定律状态方程的理想流体和具有自相互作用势的均匀标量场组成,所述自相互作用势的能量密度红移为$a^{-2 ν}$,其中a表示标度因子。给出了$γ$和$ν$在不同取值范围内的宇宙学解。计算了标量场能量密度与上述红移一致所需的势。
2000-07-17 gr-qc
Mimicking the cosmological constant: constant curvature spherical solutions in a non-minimally coupled model
本研究的目的是描述一个完美的流体物质分布,导致一个恒定的曲率区域,由于非最小耦合的效果。这种分布表现出在星际介质中发现的范围内的密度分布和在其边界处的度量分量的适当匹配。通过将这个常曲率与宇宙学常数的值相联系,并将宇宙中不同物质源产生的球形分布叠加起来,人们就能够模拟出一个大尺度均匀的宇宙学常数解。
2011-07-01 gr-qc
Primordial perturbations generated by Higgs field and $R^2$ operator
如果非常早期的宇宙是由非最小耦合的希格斯场和斯塔罗宾斯基的曲率平方项共同主导的,势图将模仿山谷的景观,作为宇宙学吸引子。沿着这个山谷的暴胀动力学进行了研究,模型参数约束对观测数据,等曲率扰动进行了评估。
2017-12-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Higgs inflation and teleparallel gravity
遥平行引力是广义相对论的一个公式,如果引力作用具有爱因斯坦-希尔伯特形式并且物质是最小耦合的,那么它在物理上等价于度量引力。然而,标量场通常直接耦合到连接,破坏了等价性。特别是在标准模型希格斯粒子中。我们表明,远程平行理论与非最小耦合标量场没有线性标量扰动,因此不能给成功的通货膨胀,除非非最小耦合函数满足一个特定的关系。如果满足这个关系,希格斯暴胀可以给出任意大的张量标量比$r$。我们的结果也适用于$f(T)$理论,因为它们是在不同的场坐标写的标量张量理论。我们将讨论推广到更复杂的行动。
2019-12-09 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological dynamics of non-minimally coupled scalar field system and its late time cosmic relevance
研究了由$F(ϕ)R$与$F(ϕ)=(1-ξϕ^N)R$耦合($N\ge2$)和场势$V(ϕ)=V_0ϕ^n$描述的非最小耦合标量场系统的宇宙动力学.我们使用一组通用的动力学变量,带来了新的渐近制度的基础动力学。然而,我们的动力学变量错过了最重要的不动点$-$德西特解决方案。我们利用方程组的原始形式来研究与这个重要解有关的问题。特别地,我们证明了de-Sitter解是系统的动力学吸引子,它位于负有效引力常量$G_N$的区域内,从而导致未来的鬼支配宇宙和当前时期附近的$G_N>0 $的瞬态quintessence(phantom)阶段(然而,正如Starobinsky在1981年所证明的那样,幽灵主宰的宇宙,如果存在的话,不能从我们生活的宇宙中访问,我们将在最后一节中对这一重要结果作更多说明)。我们还将该模型与其他暗能量的竞争模型如伽利略修正引力模型等进行了比较。
2012-11-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Weakening gravity for dark matter in a type-II minimally modified gravity
我们提出了一个新的宇宙学框架,在这个框架中,作用在暗物质上的引力强度在不引入额外的引力自由度的情况下,可以比作用在标准物质场上的引力强度弱。该框架将暗物质整合到最近被提出作为暗能量模仿者的第二类最小修改引力中。使这样一个框架成为可能的想法包括耦合一个暗物质拉格朗日和一个宇宙学常数的度量在一个正则变换的广义相对论(GR)框架。在施加一个规范固定约束,这明确地打破了时间的非同态不变性,我们保持引力自由度的数量为2,在GR。然后,我们使逆正则变换,使理论回到原来的框架,在那里可以添加标准的物质场。这个框架包含两个自由函数的时间指定的生成功能的上述正则变换,然后使用,以实现所需的时间演化的哈勃膨胀率$H(z)$和暗物质$G_{\rm eff}(z)$的有效引力常量。因此,本文的目的是提供一个新的框架,以解决目前在今天的宇宙学的两个难题,即$H_0$张力和$S_8$张力,同时。当暗物质是冷的,在这个框架中,我们称之为V正则冷暗物质(VCCDM),作为宇宙学常数$Λ$在标准$Λ$ CDM被替换为一个功能$V(ϕ)$的辅助字段$ϕ$和CDM是最低限度地耦合到规范变换帧中的度量。
2020-11-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A qualitative and numerical analysis of cosmological models based on assymetric scalar doublet: classical + phantom scalar field. I. A case of minimally interacting scalar fields: the qualitative analysis
本文提供了一个定性和数值分析为基础的调查的宇宙学模型建立在一个不对称的标量偶极子组成的经典和幻影标量场。幻影标量场的存在允许人们也考虑经典的标量场与带电粒子的吸引力,这显着扩展了宇宙学模型的行为的多样性。结果表明,在最小相互作用情形下,基于非对称标量偶的宇宙学模型有9个奇点,其中2个是吸引奇点,其余为非稳定鞍点。它还表明,即使是本质上弱的幻影场的存在显着改变宇宙模型的动力学。
2017-08-14 gr-qc
Self-unitarization of New Higgs Inflation and compatibility with Planck and BICEP2 data
在本文中,我们表明,Germani-Kehagias模型的希格斯暴胀(或新希格斯暴胀),其中的希格斯玻色子是动力学非最小耦合到爱因斯坦张量是在完美的兼容性与最新的普朗克和BICEP 2数据。此外,我们表明,普朗克和BICEP 2数据之间的紧张关系可以缓解内的新希格斯粒子的通货膨胀的情况下,负运行的光谱指数。关于模型的么正性,我们认为它在宇宙的整个演化过程中都是么正的。希格斯-希格斯和希格斯-引力子扇区的弱耦合是由暴胀期间的大背景依赖截止尺度提供的。在相同的状态下,W和Z规范玻色子获得非常大的质量,因此解耦。另一方面,如果它们也与希格斯玻色子非最小耦合,它们的有效质量可以大大减少。在这种情况下,W玻色子和Z玻色子不再解耦。在暴胀之后,新希格斯模型可以很好地近似为具有可重整化势的四次伽利略子。我们认为,这可以统一地为通货膨胀最终开始创造合适的条件。
2014-12-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Self-similar cosmological solutions with a non-minimally coupled scalar field
我们提出了正压流体加标量场的自相似宇宙学解,该场与时空曲率和任意幂律势能具有Brans-Dicke型耦合。我们确定了所有的不动点在自治相平面,包括一个缩放的解决方案,其中的流体密度的比例与标量场的动能和势能。这是由一个保角变换到一个标量场的标度解,该标量场的指数势最小地耦合到时空曲率,但非最小地耦合到正压流体。辐射会自动从标量场中解耦,但场与非相对论性暗物质之间的能量转移会导致爱因斯坦坐标系后期加速膨胀的变化。即使在强耦合极限下,标量场密度也可以模拟宇宙学常数。
1999-10-15 astro-ph gr-qc
Cosmology with a Non-minimally Coupled Dark Matter Fluid II. Cosmological Perturbations
SISSA - International School for Advanced Studies(国际高等研究院);INFN, Sezione di Trieste(意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部);IFPU - Institute for Fundamental Physics of the Universe(宇宙基础物理研究所);INAF, IRA - Istituto di Radioastronomia(意大利国家天体物理研究所射电天文学研究所)
研究暗物质非最小耦合引力流体的宇宙学,分析线性扰动演化,发现加速膨胀阶段产生蓝标量谱与观测不符,而反弹解可产生近似标度不变标量谱且张标比符合约束。
2026-10-02 astro-ph.CO gr-qc
The cosmological constant and a scalar field coupled non minimally to gravity
我们证明了在没有标量场自相互作用的情况下,与引力场的最小和非最小相互作用的组合可以产生宇宙学常数。同样,我们分析了标量场的态的存在性,通过与引力场的最小和非最小耦合的组合相互作用,它们可以表现出一种意想不到的性质,即它们被引力场作用,但不产生引力场。换句话说,这些状态似乎违反了作用-反应原理。我们提出了明确的例子,这种情况下的框架内的空间各向同性和均匀的宇宙。
2019-08-01 gr-qc
Dynamical system perspective of cosmological models minimally coupled with scalar field
研究了具有理想流体的标量场相互作用的空间平坦均匀各向同性宇宙动力学系统的稳定性准则,从动力学系统的角度定性地研究了有势和无势两种特殊情况下的标量场宇宙学.对于势的分析,我们使用简单的指数势形式,$V_{o}e^{-λϕ}$。我们生成,通过引入新的无量纲变量,一个自治系统的常微分方程$(ASODE)$为每种情况下,并获得各自的不动点。我们还分析了不动点的类型,不动点的性质和稳定性以及它们的性质和行为如何反映宇宙场景。通过对这一模型的研究,我们看到了这些理论与宇宙加速现象之间的深刻联系。详细分析了系统在不同条件和不同$γ$值下的相图并给出了解释,同时对动力学系统的扰动图进行了研究和分析,强调了我们的分析结果。
2021-01-22 gr-qc hep-th
Noether symmetry for non-minimally coupled fermion fields
研究了费米子场与引力场非最小耦合的宇宙学模型。应用Noether对称性,确定了费米子场势密度和耦合的可能函数。宇宙学的解决方案发现,非最小耦合费米子场的行为作为一个暴胀子描述一个加速暴胀的情况下,而最小耦合费米子场描述一个减速期间被确定为暗物质。
2008-09-04 gr-qc
Casimir effect for massless minimally coupled scalar field between parallel plates in de Sitter spacetime
研究了无质量最小耦合标量场的Casimir效应。得到了de Sitter时空的一个明确的解答并进行了分析。宇宙学意义的结果进行了讨论。
2011-01-13 gr-qc hep-ph hep-th
Interdependence between integrable cosmological models with minimal and non-minimal coupling
本文研究了具有极小和非极小耦合标量场的宇宙学模型的精确解之间的关系。这是一个特定的类的可解模型,在爱因斯坦框架,有潜力取决于双曲函数和约旦框架,其中的非最小耦合是共形的,拥有一个相对简单的动力学。我们表明,在这个类中的一个特定的模型可以推广到封闭和开放的弗里德曼宇宙的情况下,仍然表现出一个简单的动力学。进一步,我们说明了在我们所考虑的可积模型集合的某些子类中存在反弹的条件。
2015-11-05 astro-ph.CO gr-qc hep-th
On Scalar Cosmological Perturbations in Non-Minimally Coupled Weyl Connection Gravity
Universidade de Lisboa(里斯本大学);Institute Okeanos - University of the Azores(奥开亚诺斯研究所 - 亚速尔大学);Faculdade de Ciências da Universidade do Porto(波尔图大学理学院)
本文研究非最小耦合韦尔连接引力中的标量宇宙扰动,探讨额外力项模拟暗物质和暗能量,并讨论Schwarzschild-like和Reissner-Nordstrom-like黑洞解的新特性。
2026-04-14 gr-qc
Cosmology with non-minimally coupled Yang--Mills field
讨论了均匀各向同性杨-米尔斯场通过有效质量项与引力非极小耦合的宇宙学模型。在这个模型中,共形对称性被破坏,导致暴胀膨胀的可能性。非最小耦合的参数在足够长的加速阶段的状态下具有相对“自然”的值。
2013-12-23 gr-qc hep-th
Condensation of a scalar field non-minimally coupled to gravity in a cosmological context
本文提出了一种新的凝聚耦合到高斯-邦纳项的标量场的机制。我们提出了一个方案,其中凝聚态将出现在宇宙后期的背景能量密度。在辐射和尘埃占主导地位的时代,标量场的能量密度,$ρ_φ$,以低于背景密度的速度下降。最终,$ρ_φ$支配尘埃的能量密度,标量场可以被压缩。在凝聚相,我们有德西特相宇宙与$ρ_φ=3H_0^2M_P^2$。此外,我们还研究了该模型的宇宙学扰动,并探讨了该模型的预言。
2019-02-26 gr-qc
Generating Minimally Coupled Einstein-Scalar Field Solutions from Vacuum Solutions with Arbitrary Cosmological Constant
本文推广了两种已知的在四维空间中产生最小耦合爱因斯坦-标量场解的方法:Buchdahl变换和Fonarev变换。应用这种解生成技术,可以从任意维数的具有任意宇宙学常数的真空解生成最小耦合爱因斯坦标量场解。对种子解的唯一要求是它具有一个超曲面正交的Killing向量场。推广,使我们能够使用种子解决方案与任意宇宙学常数揭示了一类新的爱因斯坦-标量场的解决方案,以前没有被研究。我们将新的解变换应用于(A)dS 4真空解。将由此得到的爱因斯坦-标量场解变换到共形坐标系中,可以得到一个空间有限、膨胀和加速的双参数宇宙学解族,它们与爱因斯坦静态宇宙RxS共形等距^[3]。我们研究零测地线,发现对于任何观察者,解决方案有一个宇宙视界的角距离为π/2远离观察者。我们发现,这些解决方案的一个子集,可以自然地解释为扩展宇宙学中的标量黑洞是在后期形成的。共形耦合标量场只要能量密度为正就满足弱能条件,而强能条件一般不成立。
2007-06-04 gr-qc
Late-time reconstruction of non-minimally coupled gravity with a smoothness prior
Université de Genève(日内瓦大学)
本文基于有效暗能量场论,利用多种宇宙学数据重建非最小耦合引力中的宇宙背景和扰动动力学,发现非最小耦合效应稳定暗能量扰动,并支持暗能量方程状态参数穿越虚线分界。
2026-05-12 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological dynamics and bifurcation analysis of the general non-minimally coupled scalar field models
非最小耦合标量场模型以提供有趣的宇宙学特征而闻名。这些包括晚时间暗能量的行为,一个幻影暗能量演化没有奇点,早期的时间暴胀宇宙,缩放解决方案,收敛到标准的$Λ$ CDM等,而通常的稳定性分析,帮助我们确定一个模型的几何演变,分岔理论使我们能够精确地定位参数的值描述的全球动态没有微调的初始条件。使用中心流形理论和分岔分析,我们表明,一般的模型经历了跨临界分岔,这预示着我们调整我们的模型有一定的期望的动态。我们得到了一类模型和一系列参数,能够描述宇宙演化从早期辐射时代到后期的暗能量时代在广泛的初始条件。还有一种可能的情况是跨越假想分界线。我们还发现了一类模型的后期吸引机制是无法区分的结构稳定的广义相对论为基础的模型,因此,我们可以逃避大撕裂奇异性一般。因此,分叉理论允许我们选择模型,是可行的宇宙学观测。
2021-09-02 gr-qc hep-ph hep-th
The cosmological background in the Higgs scalar-tensor theory without Higgs particles
本文讨论了以标准模型的Higgs场为标量引力场的标量-张量引力理论的Friedmann型宇宙学解的标量背景场及其结果。
1996-09-30 gr-qc hep-th
Cosmological model with non-minimally coupled fermionic field
本文提出了一个宇宙模型,它的组成部分是:(a)由与引力场非最小耦合的费米子场模拟的暗能量场,(b)由无压重子场和暗物质场组成的物质场,(c)代表辐射和中微子的场。考虑空间平坦的均匀各向同性宇宙,数值求解了狄拉克方程和爱因斯坦场方程的耦合系统。结果表明,该模型可以再现预期的红移行为的减速参数,各成分的密度参数和光度距离。此外,对于较小的红移值,耦合费米场和引力场的常数对密度和减速参数有显著的影响。
2007-10-26 gr-qc
Black holes in a type-II minimally modified gravity
在最近提出的第二类最小修改引力理论的背景下,即具有两个局部物理自由度的引力度量理论,不具有爱因斯坦框架,我们研究球对称真空解决方案,探索强引力制度。尽管在引力扇区中没有额外的自由度,真空解在局部上不同于一般的史瓦西度规或史瓦西-(A)dS度规,因此伯克霍夫定理不成立。一般的解决方案是参数化的几个自由函数的时间和承认定期捕获和事件视界。根据时间自由函数的选择,零收敛条件可能在真空中被破坏。即使在静态极限下,当此极限下的解退化为Schwarzschild或Schwarzschild-(A)dS解时,由解导出的有效宇宙学常数一般也不同于由作用量决定的宇宙学值。尽管如此,一旦施加一组合适的渐近条件,使得解代表相应宇宙学设置中的致密物体,标准史瓦西或史瓦西-(A)dS度规就恢复了,有效宇宙学常数与从作用量推断的值一致。
2021-01-09 gr-qc hep-th
Considering Late-Time Acceleration in some Cosmological Models
研究了两种宇宙学模型:膜世界模型上的非最小耦合标量场和Lorentz不变性破坏模型上的最小耦合标量场。我们比较了这些情况下的一些宇宙学结果。此外,我们考虑了两种模型中的一些类型的Rip奇异解。
2013-03-19 gr-qc
A theory of type-II minimally modified gravity
我们提出了一个修正的引力理论,传播只有两个本地的引力自由度,并没有一个爱因斯坦框架。根据JCAP 01(2019)017 [arXiv:1810.01047 [gr-qc]]中的分类,这是一个II型最小修正引力理论。该理论的特征在于引力常量$G_{\rm N}$和一个非动力学辅助场$ϕ$的函数$V(ϕ)$,该辅助场扮演暗能量的角色。一旦我们确定了均匀和各向同性的宇宙学背景,$V(ϕ)$的形式就确定了,并且除了$G_{\rm N}$之外,该理论不再具有自由参数或自由函数。对于$V'(ϕ) = 0$,理论简化为广义相对论(GR),其中$G_N$是牛顿常数,$V=const.$是宇宙学常数。对于$V'(ϕ) \ne 0$,它表明,重力的行为不同,从GR,但GR与$G_{\rm N}$是牛顿常数恢复弱重力的距离和时间尺度足够短,比与$V(ϕ)$。因此,这个理论提供了宇宙学的最简单的框架,在这个框架中,对GR的偏离可以通过观测数据来检验。
2020-09-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Is Cosmological Constant Needed in Higgs Inflation?
通过测量张量标量比$r$,B模式的检测显示出对理论暴胀模型的非常强大的约束。希格斯玻色子是暴胀子场最有可能的候选者。但通常情况下,希格斯暴胀模型预测的$r$值很小,这与BICEP 2最近的结果不太一致。在本文中,我们探讨了是否需要一个宇宙学常数能量分量来改善这种情况。答案是肯定的。对于具有二次势的所谓Higgs混沌暴胀模型,它预言了$r\approx 0.2$,$n_s\approx0.96$的e倍数为$N\approx 56$,这个e倍数足够大,可以克服大爆炸宇宙学中的视界问题等问题.宇宙学常数所需的能量标度大约是$Λ\sim (10^{14} \text{GeV})^2 $,这意味着在宇宙后期的时间演化中仍然需要一种机制来解决微调问题,例如通过引入一些暗能量成分。
2014-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Loop cosmological implications of a non-minimally coupled scalar field
在均匀各向同性宇宙中,考虑了与引力耦合的标量场所代表的物质的非极小作用。联轴器的形式为$-ξ/2 ϕ^2 R$。考虑到圈宇宙学的特点,成功的通货膨胀的可能性进行了研究。为此,进行保角变换。这使得理论进入标准的最小耦合形式(爱因斯坦框架),具有一些有效场及其势。分析和数值估计表明,负的耦合常数是更可取的成功的通货膨胀。此外,在固定的初始条件下,较大的$|ξ|$导致较大数目的{ \em e}-折叠。后者是在合理的初始条件和耦合参数范围内得到的,表明成功膨胀的可能性。
2006-06-19 astro-ph gr-qc
Towards a realistic solution of the cosmological constant fine-tuning problem by Higgs inflation
为什么今天观测到的宇宙学常数$Λ$比普朗克尺度小得多,或者为什么宇宙目前正在加速?这就是所谓的宇宙学常数微调问题。在本文中,我们发现,这个问题是解决的希格斯通货膨胀的帮助下,通过简单地假设一个可变的宇宙学“常数”在通货膨胀时期。同时,它还能用红倾谱$n_s \approx 0.96$预测出大的张量标量比$r\approx 0.20$和大的谱指数$n'_s \approx -0.028$,以及足够多的e-折叠数$N\approx 40$,这些都是在$Λ$的帮助下解决大爆炸宇宙学问题所需要的。
2014-05-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological attractor inflation from the RG-improved Higgs sector of finite gauge theory
研究了在有限规范模型的Higgs扇区中构造重整化群改进势的暴胀方案的可能性。考虑到量子修正的重整化群势的总和所有领先的日志微扰理论是必不可少的一个成功实现的暴胀的情况下,非常合理的参数值。由此得到的暴胀模型被认为与最新和最准确的观测数据吻合得很好。更具体地说,相关暴胀参数$n_s$和$r$的值接近于$R^2$和希格斯驱动暴胀情景中的相应值。结果表明,本文所构造的模型与希格斯粒子驱动的暴胀属于同一类宇宙吸引子。
2016-01-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Induced gravity with a non-minimally coupled scalar field on the brane
我们给出了四维膜上的方程,其中标量场与诱导Ricci曲率非最小耦合,嵌入在具有宇宙学常数的五维体中。这是标量-张量(Brans-Dicke)引力的膜世界背景的自然延伸。特别是,我们认为宇宙演化的均匀和各向同性(FRW)膜。我们确定低能量和强耦合的限制,我们有效地恢复四维演化。我们发现德西特膜的解决方案与常数和不断发展的标量场。我们还考虑了共形耦合的标量场的特殊情况,对于这种情况(当共形能量密度恰好抵消了体黑洞的影响时),我们可以对所有的能量密度恢复一个传统的四维弗里德曼方程。
2004-08-08 gr-qc hep-th
On the Past Asymptotic Dynamics of Non-minimally Coupled Dark Energy
我们应用动力系统技术来研究爱因斯坦框架中标量张量理论的宇宙模型。我们证明了如果势和耦合函数是足够光滑的函数,则标量场几乎总是发散到过去。两个重要的不变集的动力学进行了详细的研究。通过对势函数和耦合函数的正则性条件的假设,构造了一个动力学系统,它非常适合于研究标量场发散的动力学,即在初始奇点附近。其中的临界点进行调查和宇宙学的解决方案与他们的特点。我们发现,我们的系统承认缩放的解决方案。从参考文献中选取了一些例子来说明主要结果。同时,我们给出了初始时空奇点附近宇宙学解的渐近展开式,在某种程度上推广了前人的结果。
2008-12-04 gr-qc hep-th
Cosmology with a Non-minimally Coupled Dark Matter Fluid I. Background Evolution
SISSA(斯issa国际高等研究学院);Institute for Fundamental Physics of the Universe (IFPU)(宇宙基础物理研究所);INFN-Sezione di Trieste(的里雅斯特意大利国家核物理研究所);IRA-INAF(博洛尼亚天文台研究所)
本文研究非最小耦合暗物质流的宇宙模型,通过修改早期 Friedman 方程实现加速膨胀,解决视界和平坦性问题,并在更早时期通过空间曲率耦合产生宇宙 bounce,替代标准宇宙学的初始奇点。
2025-10-13 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Perturbations in the New Higgs Inflation
我们研究了新希格斯暴胀阶段产生的宇宙学扰动。在新希格斯暴胀中,希格斯玻色子与爱因斯坦张量动力学耦合,只有三个微扰自由度,一个标量和两个张量(引力波),在暴胀期间传播。标量扰动被发现匹配的最新的WMAP-7年的数据内标准模型希格斯参数。原始的引力波虽然以超光速传播,但也与目前的数据一致。最后,我们估计的新希格斯暴胀的希格斯质量,光谱指数和振幅的原始标量微扰的参数值,表明该理论的幺正性界限没有被违反。
2010-05-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Higher-dimensional solitons and black holes with a non-minimally coupled scalar field
研究了非极小耦合标量场的爱因斯坦方程的高维孤子解和多毛黑洞解。该标量场没有自相互作用势,但包含一个宇宙学常数。只有当宇宙学常数为负且控制标量场与里奇标量曲率耦合的常数为正时,才存在非平凡解。当这个耦合常数不太大时,这些解中至少有一些是稳定的。
2012-06-11 gr-qc
A Cosmological Signature of the Standard Model Higgs Vacuum Instability: Primordial Black Holes as Dark Matter
对于当前的希格斯粒子和顶质量的中心值,标准模型希格斯粒子势在$10^{11}$ GeV量级上产生了不稳定性。我们表明,这种不稳定性的宇宙学签名可能是暗物质的形式原始黑洞种子希格斯波动在通货膨胀。暗物质的存在可能不需要超越标准模型的物理学。
2018-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph