The Fate of Bound Systems in Phantom and Quintessence Cosmologies
我们研究分析和数值的宇宙中的约束系统的演化与加速膨胀的加速度要么随着时间的推移而增加对一个大撕裂奇点(幻影宇宙学)或随时间的推移而减少(精髓)。我们确认考德威尔等的发现。al. [arXiv:astro-ph/0302506](以下简称CKW),绑定结构得到解离幻影宇宙学,但我们证明,这发生早于预期的CKW。特别是,我们发现,“撕裂时间”时,绑定系统变得无界的时间是不是排斥幻影能量引力势由于平均$(ρ+ 3p)$平衡吸引引力势的质量M的系统。相反,“撕裂时间”是指与时间相关的有效电位(包括离心项)的最小值消失的时间。对于银河系来说,这发生在大撕裂奇点之前大约180 Myrs,而不是w=-1.5的幻影宇宙学中CKW所指示的大约60 Myrs。给出了离解束缚轨道的数值重建。
2004-11-25 astro-ph gr-qc hep-ph
Power-Law NLED-Based Magnetic Universe Can Mimic Phantom Behavior
我们研究了由非线性电动力学(NLED)拉格朗日支持的磁宇宙的宇宙动力学,该拉格朗日与电磁不变量$\propto F^{1/(1-m)}$($m$是一个整体常数)的幂成比例。为了简单起见,我们集中在$F$只依赖于磁场的情况下,这种情况在参考书目中被称为“磁宇宙”。我们的研究结果表明,根据自由参数$m$的值,磁场可以模仿幻影场的行为,以前在其他情况下发现的效果。结果表明,由于在这些模型的相空间中发现了与磁主导的过去和未来吸引子相关联的平衡点,因此$F$的正幂和负幂的组合可能导致有趣的宇宙学行为.特别是,宇宙可能会从过去的NLED驱动(非通货膨胀)状态演变成未来(晚)-也NLED驱动-通货膨胀阶段,通过一个物质主导的解决方案,设想的宇宙学方案。膜世界引力对这种NLED拉格朗日驱动的动力学的影响也进行了研究。结果表明,由于后期的幻影性质,非线性电磁效应可能在决定宇宙演化的命运中起着重要作用。特别是兰德尔-桑德拉姆膜效应,改变了宇宙演化起点的性质,以及膨胀的命运:大爆炸奇点和大撕裂事件-在具有幻影物质源的广义相对论中固有的-都可以避免。
2010-09-27 gr-qc
The classical and quantum fate of the Little Sibling of the Big Rip in $f(R)$ cosmology
大撕裂的小兄弟是一个宇宙学上的突然事件,由一些可以描述我们宇宙的幻影宇宙学模型预测。当这一事件接近时,可观测的宇宙及其膨胀率无限增长,但其宇宙导数仍然有限。在这项工作中,我们得到了一组度量$f(R)$引力理论,再现了经典的宇宙学背景演化。此外,我们已经考虑了量子几何动力学的框架中的一些产生的模型的量子化,表明德威特标准可以满足。因此,正如它也发生在广义相对论中一样,这一事件在$f(R)$量子宇宙学中是可以避免的。
2019-09-22 gr-qc
Quantum fields near phantom-energy `sudden' singularities
本文致力于计算由幻影能量驱动的未来奇点附近的一种类型。在所考虑的奇点处,标度因子保持有限,但其导数发散。产生这种奇异性的正压幻影能量的一般行为计算的假设下,在奇点附近,这种流体是占主导地位的贡献者。我们使用共形平坦时空中共形不变场的重整化应力张量的半经典公式,并分析了由于量子真空贡献而导致的奇异性的软化/增强。然后,这种动力学分析的结果进行了比较,从物理的考虑。在这两种情况下,量子化标量场和旋量场的真空态加强了奇点附近的加速膨胀,而矢量场的真空态则削弱了它。
2008-05-20 gr-qc
Alternative mechanism of avoiding the big rip or little rip for a scalar phantom field
标量幻影场$ϕ$(状态方程参数$w<-1$)通过选择不同的势,导致宇宙的各种灾难性命运,包括大撕裂、小撕裂和其它未来奇点。例如,在广义相对论(GR)中,大的撕裂是由具有指数势的幻影场的演化产生的,而小的撕裂是由二次势产生的。通过选择与GR中相同的势,我们提出了一种新的机制,以避免这些意想不到的命运(大和小裂缝)在逆\textit{R}重力。作为一个教学说明,我们给出了一个精确的解决方案,幻影场导致幂律演化的比例因子的指数型潜力。我们还找到了状态方程参数穿越$w=-1$分界的宇宙的充分条件。通过数值计算,研究了在$R^{2}$改正的逆\textit{R}重力场中,二次、三次、四次、指数和对数等不同位的幻象场。在所有这些势下,奇点都是可以避免的。因此,我们得出结论,大或小的裂缝的避免几乎不依赖于特殊的潜力。
2011-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Conditional symmetries in axisymmetric quantum cosmologies with scalar fields and the fate of the classical singularities
本文在小超空间近似下研究了与无质量标量场耦合的轴对称宇宙学的经典解和量子解。在这些模型中,拉格朗日量的奇异性质需要寻找可能的条件对称性。这些对称性已被证明是超度规和超势的同时共形对称性。量子化采用约束系统的Dirac方案,即将第一类约束提升为使波函数零化的算子。为了进一步丰富的方法,我们遵循\cite{Christodoulakis:2012eg},并施加有关的波函数的经典条件对称的运营商。这些附加方程选择惠勒-德威特方程的特定解。为了从这些宇宙学系统的量子化中获得一些物理见解,我们按照量子理论的玻姆方法进行了半经典分析。一般的结果是,在所有,但一个模型,可以找到适当的范围内的参数,使新兴的半经典几何是非奇异的。物理解释的一个尝试涉及到有效能量动量张量的研究,它对应于一个不完美的流体。
2016-06-02 gr-qc
Is de Sitter space always excluded in semiclassical f(R) gravity?
结果表明,最近的粒子引力描述一般排除德西特时空在任何半经典版本的f(R)引力。宇宙动力学的幻影现象学也自然被排除在外。
2019-06-18 gr-qc hep-th
Quantum Oppenheimer-Snyder black hole evaporation and its fate
School of Science, Hunan Institute of Technology(湖南工学院理学院);School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS(中国科学院大学杭州高等研究院基础物理与数学科学学院);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院)
本文研究了量子奥本海默-辛内尔黑洞的蒸发过程,发现量子引力效应在晚期导致残余形成,非最小耦合情况下残余稳定性取决于耦合常数ξ的值。
2025-12-30 gr-qc
Integrable Minisuperspace Models with Liouville Field: Energy Density Self-Adjointness and Semiclassical Wave Packets
在Wheeler-DeWitt几何动力学的经典和量子背景下研究了具有Liouville标量场的均匀宇宙模型。在势自下而上无界的经典场和幻影场的量子情形下,能量密度算符不是本质自伴的,自伴扩张包含二义性.因此,相同的经典作用量对应于一族不同的量子模型。对于幻影场,能谱恰好是离散的。通过对函数类的一定限制,可以得到概率守恒和适当的经典极限。利用薛定谔范数和从赝厄米量子力学中引入的守恒的Mostafazadeh范数,对适当定域的波包进行了数值研究.这些规范给出了一个类似的包演化,面临着分析经典的解决方案。
2018-05-25 gr-qc hep-th
The quantum fate of black hole horizons
视界的存在是经典引力理论中出现的黑洞的主要标志。在广义相对论中,视界有几个定义性质。首先,存在一个静态球对称解的真空爱因斯坦方程,它具有一个视界定义为零表面上的类时基灵矢量成为零。其次,在广义相对论中,一个余维2的极小面积球面必然是一个视界。在量子水平上,经典引力作用量由量子有效作用量补充,量子有效作用量是通过对在经典背景上传播的量子场进行积分而获得的。本文考虑了量子场共形的情况,并对通过改变完全引力作用量得到的半经典方程进行了一定的非微扰分析。我们表明,对于这些方程,上述两个方面都不成立。更准确地说,我们证明了:i)一个静态的球对称度规,将描述一个有限的霍金温度的地平线是,一般来说,{ \it不}一个解决方案; ii)一个最小的$2$ -球是{ \it不}一个地平线,但一个微小的喉咙的虫洞。我们发现一定的界限上的Killing矢量的喉咙处的范数,并表明,它是,而非零,一个指数小函数的经典黑洞的贝肯斯坦-霍金(BH)熵。我们还发现,对于大的黑洞,半经典几何的可能温度是指数小的。这些结果表明,经典理论中的黑洞可以看作是半经典虫洞几何的某种(奇异)极限。我们讨论了我们的研究结果的可能影响。
2018-09-14 gr-qc hep-th
The fate of Schwarzschild-de Sitter Black Holes in $f(R)$ gravity
反蒸发黑洞的半经典效应可以在$f(R)$引力框架下讨论。特别地,在$f(R)$引力场中,简并Schwarzschild-de Sitter黑洞(即所谓的Nariai时空)的Bousso-Hawking-Nojiri-Odinstov反蒸发不稳定性导致了黑洞视界的动力学增长.这一现象导致了以下转变:在有效的贝肯斯坦-霍金发射时间之前,发射边缘俘获表面变成类空表面。因此,在一个反蒸发的纳里埃黑洞中,不可能发射出布索-霍金热辐射。在宇宙学和黑洞物理的可能影响也进行了讨论。
2016-02-01 astro-ph.HE gr-qc hep-th
The fate of Reissner--Nordström--de Sitter black holes: nonequilibrium discharge and evaporation
Arizona State University(亚利桑那州立大学)
本文研究了Reissner--Nordström--de Sitter黑洞的蒸发过程,结合双极子引力模型和Polyakov异常反作用,推导了黑洞质量和电荷的闭合绝热演化方程,并证明中性黑洞在特定分支上质量单调减少,同时探讨了快速放电机制对 semiclassical 理论的影响。
2026-05-19 gr-qc hep-th
Phantom attractors in Kinetic Gravity Braiding theories: a dynamical system approach
本研究采用动力学系统方法重新分析动力学引力编织标量场理论的宇宙膨胀历史,发现平移对称的该类模型除自调节德西特态外,还可能出现对应大撕裂奇点的未来宇宙学奇点,并给出了相关显式例子。
2023-06-16 astro-ph.CO gr-qc
Dark Energy as a Geometric Behavior with Lower Dimensionality: A Toy Model
在本文中,我们调查的可能性,一个几何模型的暗能量,假设\textquotedblleft低维\textquotedblright,可能会产生一个排斥压力,导致目前的加速膨胀的宇宙。我们展示了这个几何模型在宇宙演化过程中是如何作为精髓、宇宙学常数和幻影能量来模拟的,选择了相应的物质尺度因子,以及这个模型在宇宙命运中的可能后果。最后,我们执行的动力学演化的模型与其他宇宙成分以及其统治时代。
2012-06-23 gr-qc
Dark Energy and Fate of the Universe
我们通过对暗能量$w(z)=w_0+w_a({\ln (2+z)\over 1+z}-\ln2)$的无发散参数化来探索宇宙的最终命运。与CPL参数化方法不同,该参数化方法对高红移和负红移都有良好的有界行为,因此可以真正覆盖许多理论暗能量模型。在使用当前的宇宙学观测约束了这种参数化的参数空间之后,我们发现,在95.4%的置信水平下,我们的宇宙在以大撕裂结束之前仍然可以存在至少16.7 Gyr。此外,对于幻影能量主导的宇宙,我们发现引力束缚系统将在大撕裂之前的时间$t \simeq P\sqrt{2|1+3w(-1)|}/[6π|1+w(-1)|]$被摧毁,其中$P$是围绕该系统的圆形轨道的周期。
2012-04-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
On the Status of Conservation Laws in Physics: Implications for Semiclassical Gravity
我们首先调查的基本守恒定律的想法的历史,并简要地检查守恒定律在不同的经典环境中发挥的作用。在这种情况下,我们发现守恒定律是有用的,但往往不是必不可少的。接下来,我们考虑量子设置,标准形式主义的概念问题阻碍了对问题的严格分析。然后,我们分析了各种可行的路径,以解决这些概念问题的能量守恒的命运;在所有情况下,我们发现没有令人满意的方式来定义一个(有用的)概念的能量是一般保守的。最后,我们集中在半经典引力程序的影响,并得出结论,爱因斯坦的方程不能说总是成立。
2019-11-11 gr-qc physics.hist-ph quant-ph
Coherent states quantization and affine symmetry in quantum models of gravitational singularities
我们采用仿射协变量子化和相关的半经典肖像的框架来解决量子引力系统领域中的两个主要问题:(i)奇点的命运和(ii)缺乏外部时间。我们的讨论是基于有限维的,简化的宇宙学模型。我们表明,仿射量子化的宇宙动力学消除了经典的奇异性,并建立了一个单一的发展。基于仿射相干态的半经典画像表现出一个大反弹取代大爆炸奇点。作为一个特别有趣的应用程序,我们推导和研究一个单一的量子动力学的空间均匀的,封闭的模型,Mixmaster宇宙。在经典水平上,它在坍缩成一个大坍缩奇点之前经历了无数次的振荡。在量子水平上的奇异性被绝热和非绝热反弹所取代。作为另一个应用,我们考虑时间问题。我们得到半经典的弗里德曼宇宙的量子动力学的肖像相对于各种内部自由度。接下来我们比较它们并讨论引力场量子演化的性质。
2017-09-18 gr-qc
Quantum fate of the Choptuik naked singularity
University of Washington(华盛顿大学)
通过半经典分析,研究量子反作用如何消除经典临界坍缩中的裸奇点,揭示其被量子生成视界所掩盖。
2026-09-01 gr-qc hep-th
Space-like Singularities of General Relativity: A Phantom menace?
大爆炸和史瓦西奇点是类空间的。它们通常被认为是时空终结和广义相对论崩溃的“最后边界”。我们从三个越来越普遍的角度来审视这种类空奇点的状态。它们提供了(一)重新制定的经典广义相对论的动机的Belinskii,Khalatnikov,Lifshitz猜想的行为的引力场附近的类空奇点;(二)使用测试量子场来探测这些奇点的性质;和(三)分析这些奇点的命运在圈量子引力由于量子几何效应。在所有这三个层次上,奇点的威胁性都没有人们从经典广义相对论中所预期的那么大。我们的目标是提出一个新的概念图片的概述,并提出进一步工作的路线。根据\emph{Introduction to Current Research}的主题,我们已经尝试使它容易访问引力物理学的所有研究人员。
2022-04-30 gr-qc hep-th math-ph
The Fate of Nucleated Black Holes in de Sitter Quantum Gravity
University of Washington(华盛顿大学)
研究核化黑洞的后续演化,发现其热蒸发过程与无边界态一致,排除了反蒸发通道,表明黑洞完全蒸发回最大熵的德西特真空。
2026-09-02 gr-qc hep-th
What is the fate of Hawking evaporation in gravity theories with higher curvature terms?
在黑洞蒸发的最后阶段,紫外线对广义相对论的偏离最终变得戏剧性,可能会影响最终状态。我们探索这个问题,通过执行非线性模拟的波包在Einstein-Stronon-Gauss-Bonnet重力,唯一的重力理论与二次曲率项,可以在完全非微扰水平上进行研究。这个理论中的黑洞有一个最小质量,但也有一个非零温度。这就提出了一个关于霍金蒸发在高曲率非微扰效应存在下的最终命运的难题。通过在经典水平上模拟蒸发引起的质量损失,我们研究了黑洞通过最小质量后的非线性演化。我们观察到视界的失控收缩(广义相对论中禁止的非微扰效应),最终揭示了一个高曲率的椭圆区域。虽然这可能暗示着裸奇点的形成(从而违反了弱宇宙监督)或病态时空区域的形成,但在这个理论中,可能需要一个不同的初值问题的数值公式来排除其他可能性,包括从临界黑洞过渡到稳定的无视界残余物。我们的研究与信息丢失悖论、暗物质残余和微观原始黑洞的约束有关。
2023-02-16 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Unitary Theory of Evaporating 2D Black Holes
基于约化相空间量子化方法,研究了量子引力中二维量子力学的显幺正表述。时空度规可以展开为物质能量-动量张量算符的形式幂级数。这种展开式可以通过计算一类适当物理状态下度规算符的期望值来计算对经典黑洞度规的量子修正。当度规算子的正规序是关于Kruskal真空时,最低阶的半经典度规就是Bose,Parker和Peleg发现的单圈有效作用量度规.相应的半经典几何描述了一个蒸发的黑洞,它最终成为一个残余物。高阶修正的计算和黑洞的命运的影响进行了讨论。
1995-08-04 gr-qc hep-th
The Semiclassical Approximation: Its Application to Holography and the Information Paradox
本文探讨了正则量子引力的半经典近似,利用Wigner泛函推导出反响Einstein-Hamilton-Jacobi方程,并结合Cauchy切片全息研究AdS/CFT与dS/CFT对应,最终用于分析蒸发黑洞在Page时间附近的视界半经典破坏及信息提取问题。
2023-09-15 gr-qc hep-th
A pressure parametric dark energy model
在本文中,我们提出了一个新的压力参数模型的宇宙总能量成分在一个空间平坦的Friedmann-Robertson-Walker(FRW)宇宙,然后重建模型的精华和幻影的情况下,分别。通过对Ia型超新星(SNe Ia)、重子声振荡(BAO)和哈勃参数观测数据(OHD)的约束,我们发现$Ω_{m0}=0.270^{+0.039}_{-0.034}$在1 $σ$水平和我们的宇宙都有轻微的向精粹行为的偏向.然后我们使用$Om(a)$ diagnostic和statefinder两种诊断方法来区分我们的模型和宇宙学常数冷暗物质($Λ$ CDM)模型。通过$Om(a)$诊断,我们发现我们的模型在高红移时与$Λ$ CDM模型有较大的偏差,在低红移时和未来的演化中逐渐接近$Λ$ CDM模型,但它们在1 $σ$水平上一直很容易区分。通过状态发现器,我们发现,无论是精华的情况下,幻影的情况下,可以很好地区分从$Λ$ CDM模型,并会逐渐偏离对方。最后,我们讨论了模型中幻影情形下宇宙演化的命运(称为撕裂分析),发现宇宙将进入一个小撕裂阶段。
2018-06-16 astro-ph.CO gr-qc
Phantom dark energy from non-local infrared modifications of General Relativity
我们讨论的宇宙学后果的模型的基础上的非局部红外修正的爱因斯坦方程。我们发现,该模型产生了一个动态的暗能量,可以解释目前观察到的值$Ω_{\rm DE}$,而不引入宇宙学常数。将自由质量参数$m$调整为值$m\simeq 0.67 H_0$,我们重现了观测值$Ω_{\rm DE}\simeq 0.68$。这使得我们没有自由参数,然后我们得到一个纯预测的EOS参数的暗能量。在写$w_{\rm DE}(a)=w_0+(1-a) w_a$时,我们发现$w_0\simeq-1.04$和$w_a\simeq -0.02$与普朗克数据一致,并且在幻影一侧。我们还认为,我们提出的类型的非局部方程必须被理解为纯粹的经典有效方程,如在半经典引力中导出的度量的矩阵元。因此,这些方程中任何明显的鬼不稳定性只影响经典动力学,但没有与鬼相关的传播自由度,也没有鬼诱导的量子真空衰变问题。
2014-01-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Resolution of type IV singularities in quantum cosmology
我们讨论了经典IV型奇点在量子宇宙学中的命运。该框架是惠勒-德威特量子化应用于均匀和各向同性的宇宙与一个广义的Chaubergin气体描述的完美流体。这样的流体可以通过标量场动态地实现。我们处理的情况下,一个标准的标量场的正动能和一个标量场的负能量(幻影场)。我们首先介绍经典的解决方案。然后,我们详细讨论了这些模型的惠勒-德威特方程。我们能够给出特殊情况下的解析解,并得出一般情况下的结论。采用“如果波函数在经典奇异性区域内为零,则奇异性为零”的准则,我们发现,只有对Wheeler-DeWitt方程的特解,才能避免IV型奇异性.我们比较这个结果与早期的结果发现其他类型的奇点。
2014-02-06 gr-qc
The Fate of Information Localizability and Holography in Quantum Gravity
Harvard University(哈佛大学)
本文探讨了在量子引力中非局部信息编码的观察与失效场景,揭示了双生性在扰动水平上的局限性。
2025-12-21 gr-qc hep-th
Holographic Gas as Dark Energy
我们研究了全息气体的统计性质,它可能代表强关联引力系统的准粒子激发。我们发现,全息熵可以通过修改简并度得到。我们计算了全息气体的物理量,并研究了全息气体的稳定性。应用到宇宙学中,我们发现全息气体表现为全息暗能量,全息暗能量中的参数$c$可以由我们的模型计算出来。我们的全息气体模型一般预测$c<1$,这意味着我们的宇宙的命运是幽灵般的。
2008-11-20 astro-ph gr-qc hep-th
Exploring the deviation of cosmological constant by a generalized pressure dark energy model
提出了一个广义压力暗能量(GPDE)模型来研究宇宙的演化.该模型涵盖了三种常见的压力参数化类型,并可分别重建为精华和幻影标量场。我们采用宇宙天文台(CC)的数据集来约束参数。结果表明,在$1σ$范围内,GPDE模型的晚宇宙参数为:哈勃常数的现值$H_{0}=(72.30^{+1.26}_{-1.37})$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$,物质密度参数$Ω_{\text{m0}}=0.302^{+0.046}_{-0.047}$,宇宙向精粹方向的偏置.而当我们结合CC数据和来自普朗克的$H_0$数据时,约束意味着我们的模型很好地匹配$Λ$ CDM模型。然后对GPDE模型进行动力学分析,发现在不同的参数值下,系统存在吸引子或鞍点。最后,我们讨论了GPDE模型中幻影场景下宇宙的最终命运。证明了伪裂缝、小裂缝和大裂缝三种情况都是可能的。
2019-05-11 astro-ph.CO gr-qc
Probing Gravitation, Dark Energy, and Acceleration
宇宙膨胀的加速来自于未知的物理过程,涉及高能物理学中的新领域或引力理论的修正。通过宇宙学观测来表征暗能量或引力的性质,并对它们进行比较和区分,对于我们的理解至关重要。事实上,在态函数w(z)的暗能量方程和弗里德曼宇宙学方程框架的变化以及涉及加速度的直接时空几何量之间存在密切的联系,例如来自里奇标量的“几何暗能量”。我们调查这些相互关系,包括超加速或幻影能量的情况下,宇宙的命运可能比大撕裂更温和。
2004-02-20 astro-ph gr-qc
Cosmic expansion and growth histories in Galileon scalar-tensor models of dark energy
我们研究模型的晚期宇宙加速的标量张量理论推广到包括一定类的非线性导数相互作用的标量场。非线性效应在短距离内抑制标量介导力,以通过太阳系的重力测试。结果发现,直到今天的膨胀历史几乎是不可区分的$Λ$ CDM模型或一些(幻影)暗能量模型,但宇宙的命运显然取决于模型参数。计算了物质密度扰动的增长指数,表明它过去的渐近值为9/16,而今天的值小到0.4。
2010-05-29 astro-ph.CO gr-qc
Quantum state of the black hole interior
如果黑洞(BH)最初处于近似纯态,并通过幺正过程蒸发,则发射的辐射将处于高度量子态。作为这种辐射的净化器,BH内部的状态也必须处于某种高度量子态。因此,在内部区域,平均场近似不能成立,BH的状态不能用某种半经典度规描述。在此基础上,我们将BH内部的状态建模为大量激发的集合,这些激发被包装成紧密间隔但单占据的能级;一种所有足够轻的粒子的“费米海”。这个高量子态被一个半经典区域包围,该区域靠近视界,并且具有非零的能量密度。结果表明,这样的状态看起来像一个BH从外面和衰变通过引力对生产在近视界区域的速度,同意霍金率。我们还考虑了一个经典的对象,已通过BH内部的命运,并表明,一旦它已经越过近视界阈值,对象满足其灭亡非常快。这一结果不能归因于“防火墙”,因为下落物体的创伤只有在它穿过近视界区域并进入半经典时空结束但能量密度仍在参数上小于普朗克的区域后才开始。
2015-05-26 gr-qc hep-th
Entropy Generation at the Horizon Diffuses Cosmological Constant in 2D de Sitter Space
我们研究了精确重整化的刘维尔作用量的一个解,以预见二维de Sitter空间的命运。我们在具有大物质中心荷$c$的半经典区域中工作。代替de Sitter展开,它使用参数$ε=(1/2)η=6/c$执行慢卷膨胀。在有效理论中引入暴胀子场来描述刘维尔理论的量子效应。几何熵随哈勃半径的增大而增大。我们建议,德西特熵进行超视界模式的度量。它可以直接从配分函数刘维引力的$S=\log Z$估计。我们用一个引力福克-普朗克方程来解释视界上的布朗过程:超视界模不断地被新的扰动。我们表明,这样一个内置的熵产生过程扩散的宇宙学常数。我们计算了与超视界模分布函数相关的冯诺伊曼熵。在福克-普朗克方程下,它总是以与半经典估计一致的方式增加。最大熵原理在量子引力中起作用。类似的视界熵产生机制可能会使哈勃半径大大超过宇宙中微观物理尺度。
2019-05-01 gr-qc hep-th
Black Holes and Beyond
黑洞信息悖论迫使我们陷入一种奇怪的境地:我们必须找到一种方法,在一个通常不期望有量子引力效应的领域打破半经典近似。传统的引力量子化没有表现出任何这样的崩溃,这迫使我们陷入困境:要么我们必须放弃量子力学,要么我们必须接受麻烦的“残余”的存在。然而,在弦论中,基本量子是扩展的对象,事实证明,这些对象的束缚态的大小随着束缚态中量子的数量而增长。黑洞的内部完全变成了一个“模糊球”结构,信息能够从黑洞的辐射中逃逸。由于空穴的大熵,半经典近似在宏观尺度上可能会被打破:路径积分中的测度与经典作用量竞争,而不是给出一个次级修正。把这幅黑洞微观态的图像与纠缠态的思想结合起来,就可以对引力中许多长期存在的问题进行一系列自然的解释:林德勒熵和德西特熵的意义,黑洞互补性的概念,以及观察者落入黑洞的命运。
2012-05-14 gr-qc hep-th
Particle Production in an expanding universe dominated by dark energy fluid
我们研究了在一个由状态方程$p = αρ$的理想流体控制的膨胀宇宙中粒子产生的命运。粒子的生产率,使用Bogolioubov系数,确定确切的任何值的$α$在一个平坦的宇宙的情况下。当满足强能量条件时,粒子产生率随时间的推移而减小,这与四维曲率随膨胀而减小的事实相一致;当违反强能量条件时,情况正好相反。在幻影的情况下,粒子产生的速率在有限的时间内发散。这可能导致反作用效应,从而避免大撕裂奇点,特别是如果$- 1 > α> - {5/3}$。
2007-10-04 astro-ph gr-qc hep-th
Thermodynamic Phase Transitions and Quantum Entropy Corrections in the Simpson-Visser Regular Black Hole
Indian Institute of Technology Roorkee(印度理工学院卢达克内);Ahmedabad University(艾哈迈达巴德大学);Charotar University of Science and Technology(查罗特科学与技术大学)
本文通过Simpson-Visser“黑洞弹跳”几何模型,研究了规则黑洞的热力学相变和量子熵修正,揭示了奇点消解对黑洞蒸发终态的影响。
2026-05-30 gr-qc
Finite-time Cosmological Singularities and the Possible Fate of the Universe
本文综述广义相对论与修改引力理论中有限时间宇宙学奇点的类型、成因及理论意义,并梳理可阻止或缓解此类奇点的方法。
2023-10-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quintessential interpretation of the evolving dark energy in light of DESI
本文用精质标量场解释DESI所支持的$w_0w_a$CDM演化暗能量信号,并探讨其对Swampland猜想、宇宙双折射和宇宙命运的意义。
2024-07-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Classical and quantum $f(R)$ cosmology: The big rip, the little rip and the little sibling of the big rip
大裂缝,小裂缝和大裂缝的小兄弟是宇宙学上的末日,由一些幽灵暗能量模型预测,可以描述我们宇宙的未来演化。当宇宙朝着这些未来宇宙事件中的任何一个演化时,所有有界结构以及最终时空本身都会被撕裂。然而,人们普遍认为,量子引力效应可以平滑甚至避免这些经典预测的奇异性。在这篇综述中,我们讨论了在引力的度规$f(R)$理论框架中这些Rilike事件的经典和量子发生。量子分析是在$f(R)$量子几何动力学框架下进行的。在这种情况下,我们分析了德威特标准的实现,以避免这些奇异的命运。
2021-09-24 astro-ph.CO gr-qc hep-th
K-mouflage Cosmology: the Background Evolution
我们在背景水平上研究了K-莫夫拉日理论的宇宙学。我们表明,标量场的影响被抑制在早期宇宙中的高物质密度,只发挥作用,在晚时间宇宙的哈勃率从其$Λ$ -CDM对应的偏差可以是百分之五的顺序为红移$1 \lesssim z \lesssim 5$。同样,我们发现,状态方程可以跨越幻影鸿沟在不久的过去,甚至发散时,有效标量能量密度为负,次显性相比,物质,保持积极的平方哈勃率。这些特征存在于大爆炸核合成不受影响的模型中。我们分析的命运K-mouflage时,非线性动力学项引起鬼,粒子激发与负能量。在这种情况下,我们发现,K-mouflage理论只能被认为是一个有效的描述宇宙在低能量低于$1$ keV。在安全无鬼模型中,我们发现状态方程在过去总是发散的,并且自$z\lesssim 1$以来发生了几个百分点的显著变化。
2014-11-30 astro-ph.CO gr-qc
Teleocosmology and quantum post-selection
The Beyond Center for Fundamental Concepts in Science, Arizona State University(亚利桑那州立大学超越基础科学概念中心);Abdus Salam Centre for Theoretical Physics, Imperial College London(帝国理工学院阿卜杜斯·萨拉姆理论物理中心)
提出一种纯量子力学机制解释宇宙加速膨胀,通过宇宙波函数的初末边界条件,在无宇宙常数或新场的情况下产生加速效应。
2026-06-01 astro-ph.CO gr-qc
Thermodynamics, Spectral Distribution and the Nature of Dark Energy
最近的天文观测表明,宇宙中的大部分能量是排斥性的,看起来像是一个带有负压的暗成分($ω\equiv p_x/ρ_x < 0$)。在这项工作中,我们调查这样的组件的热力学和统计特性。研究发现,在宇宙演化过程中,由于对系统做功,其能量和温度都在增长。在零化学势的假设下,幻影能量($ω< -1$)的情况似乎在物理上没有意义,因为它的熵是负的。证明了在膨胀的宇宙中,$ω$量子的波长会减小。这种出乎意料的行为解释了它们的能量如何在膨胀过程中持续储存。光谱和相关的维恩型定律支持费米性质,$ω$自然地限制在区间$-1 \leqslant ω< -1/2$。我们的分析还意味着,宇宙的最终命运可能会发生相当大的变化。如果一个以暗能量为主的宇宙永远膨胀下去,它将变得越来越热。
2004-09-09 astro-ph gr-qc hep-ph
Quintom Cosmology: Theoretical implications and observations
我们回顾了五分宇宙学的范式。这种情况的动机是观测表明,暗能量的状态方程跨越宇宙学常数边界是温和的青睐,虽然数据仍然远远不是结论性的。作为一个理论框架,我们引入了五分宇宙学中存在的一个不通过定理,并在此基础上讨论了暗能量状态方程实现五分宇宙的条件。最简单的五汤姆模型可以通过引入两个标量场来实现,其中一个是quintessence,另一个是phantom。基于双场五重模型,我们对暗能量扰动进行了详细的分析,并讨论了它们对电流观测的影响。这种类型的情况下,通常遭受一个明显的问题,由于存在一个幽灵的自由度,因此,我们审查各种替代实现的五汤姆范式。粒子物理学和弦论的发展提供了潜在的线索,表明五汤姆方案可以从具有更高导数项的标量系统以及从非标量系统中获得。此外,我们还在膜世界宇宙学的框架下构造了一个五重态实现,其中宇宙加速和幻影分界线穿越是膜上场演化和四维与五维引力竞争的综合作用的结果。最后,我们研究了五分之一宇宙学中宇宙的起源和命运。在零能量条件违反的情况下,人们可以在早期获得反弹解,从而避免大爆炸奇点。此外,如果这种情况周期性地发生,我们就得到了振荡宇宙的实现。最后,我们评论了几个开放的问题,在quintom宇宙学和他们的连接到未来的调查。
2010-04-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Interacting dark energy: clarifying the cosmological implications and viability conditions
本文研究两类线性耦合的相互作用暗能量模型,通过能量密度正定性与早期稳定性条件排除iDMDE方向,指出可行模型需处于iDEDM且ω<-1,并比较二者的大撕裂命运。
2024-01-20 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
II. Non-Linear Interacting Dark Energy: Analytical Solutions and Theoretical Pathologies
本研究针对三种非线性相互作用暗能量模型,推导解析解并分析其理论病态,发现不同能量流向导致密度负值或大撕裂奇点,为观测约束提供工具。
2025-09-16 astro-ph.CO gr-qc
Quantum Bias Cosmology: Acceleration from Holographic Information Capacity
我证明了一个普通的量子现象可以在不需要暗能量或修正引力的情况下驱动宇宙加速。当把宇宙当作一个量子系统时,人们通常只关注(FRW时空的)标度因子,而忽略了许多其他的自由度。然而,随着宇宙的膨胀,被丢弃的变量的信息容量将不可避免地改变,从而在弗里德曼方程中产生“量子偏差”(QB)[Phys. Lett. A 382,36,2555(2018)|arXiv:1707.05789]。如果信息可以独立地存储在每个普朗克体积中,这种效应将产生比观测到的大$10^{120}$倍的恒定加速度,重现通常的宇宙学常数问题。然而,一旦根据全息原理对信息容量进行量化,宇宙加速度就会小得多,并且取决于比例因子的过去行为。我计算这个全息量子偏置,推导出半经典弗里德曼方程,并获得其一般解决方案的空间平坦的宇宙包含物质和辐射。将这些QB-CDM解与那些$Λ$ CDM解进行比较,新的理论被证明是可证伪的,但仍然与当前的观测结果相一致。一般来说,现实的QB宇宙学在后期经历幻影加速($w_\mathrm{eff}<-1$),预测在遥远的未来会发生大撕裂。
2019-06-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Dark Matter and Dark Energy
我简要回顾了我们目前对暗物质和暗能量的理解。本文的第一部分侧重于与暗物质有关的问题,包括其存在的观测证据、当前的限制以及CDM中出现的“丰富的子结构”和“尖形核”问题。我也简单介绍一下MOND。这篇评论的第二部分集中在暗能量上。在这一部分中,我讨论了宇宙学常数问题的重要性,它导致宇宙学常数的预测值几乎是观测值$\la/8πG \simeq 10^{-47}$ GeV $^4$的$10^{123}$倍。将$\la$设置为这个小值可以确保宇宙的加速是一个相当新的现象,它引起了“宇宙巧合”难题,根据这个难题,我们生活在一个特殊的时代,物质密度和$\la$几乎相等。人择参数进行了简要讨论,但更多的重点放在动态暗能量模型中的状态方程是时间依赖的。其中包括Quintessence、Braneworld模型、Chaobergin气体和Phantom能量。模型无关的方法来确定宇宙状态方程和Statefinder诊断也进行了讨论。Statefinder具有用于LCDM的有吸引力的性质$\atridot/a H^3 = 1 $,这有助于区分LCDM和竞争对手的暗能量模型。评论结束时,简要讨论了宇宙的命运在暗能量模型。
2022-07-17 astro-ph gr-qc hep-ph